>

Патологическая физиология. Патологическая физиология как наука и ее место среди других дисциплин. Задачи и методы исследования патологической физиологии и ее значение в подготовке будущего врача

  1. Патофизиология как наука и учебная дисциплина, ее предмет, задачи и методы исследования .
  2. Характеристика патофизиологического эксперимента , преимущества и недостатки экспериментального метода.
  3. Взаимоотношения патофизиологии с другими дисциплинами.

Патологическая физиология - это наука, преимущественно в эксперименте на животных изучающая общие закономерности возникновения, развития и прекращения болезни и патологических процессов у человека. Это наука о жизнедеятельности больного организма или общая патология. Предметом изучения патофизиологии являются общие закономерности прежде всего функционального характера на уровне клетки, органов, систем и больного организма в целом, определяющие возникновение и течение болезни, механизмы резистентности, предболезни, выздоровления и исхода болезни. Общие закономерности выводятся на основании исследования патологических процессов, состояний и патогенеза различных синдромов и заболеваний.

Патологическая физиология складывалась как экспериментальная наука, однако наряду с этим развивалась и клиническая патофизиология, которая при помощи безвредных методов исследования изучала вопросы патофизиологии в клинике. Таким образом, патофизиология - наука методологическая, учит врача наиболее общим законам развития болезни и на их основе - решению сложных ситуаций.

Всякая наука должна иметь свой предмет и свой метод. Предмет патофизиологии - больной человек, а метод - патофизиологический эксперимент, позволяющий воспроизвести на животных модели болезни человека и патологических процессов и на этих моделях исследовать задачи патологической физиологии.

Патологическая физиология решает 6 задач:

  1. изучение проблем общей патологии - создание общего учения о болезни или общая нозология ,
  2. изучение причин болезни и создание общего учения о причинности в патологии - то есть законов, управляющих причинами - это общая этиология ,
  3. изучение общих механизмов возникновения, развития и прекращения болезней и патологических процессов - общий патогенез - это главная задача,
  4. изучение типовых патологических процессов - фундамент болезни (их около 20 в различных комбинациях),
  5. изучение общих закономерностей нарушения и восстановления деятельности отдельных физиологических систем и органов - частная патофизиология , где наиболее важным является изучение показателей недостаточности системы или органа,
  6. обоснование новых методов лечения - это создание учения о принципах патогенетической терапии - то есть воздействия на механизмы развития болезни на основе знаний патогенеза.

Методы исследования :


  • структурная и функциональная полноценность здорового организма;
  • гомеостаз - постоянство показателей внутренней среды, способность сохранять его и оптимальный уровень реагирования;
  • равновесие организма с внешней средой, независимость от нее.

Общебиологические признаки болезни:

  • наличие ряда патологических процессов с нарушением структуры и функции органа;
  • нарушение гомеостаза, хотя бы частично;
  • нарушение приспособления организма к изменяющимся условиям внешней среды со снижением биологической и социальной активности.

При диагностике болезни необходимо обязательно оценивать эти 3 критерия болезни и, помимо биологических показателей, следует учитывать показатели приспособляемости к внешней среде. Это легче всего сделать при нагрузке при функциональных пробах, но делать это нужно осторожно.

Болезнь (morbus) - сложное явление, которое состоит из ряда основных элементов. В болезни всегда есть две стороны: повреждение и реакция на него. Важнейший составной элемент болезни - нарушение гомеостаза и взаимодействия организма с внешней средой.

При болезни имеет место изменение ряда гомеостатических показателей, которые в организме удерживаются очень жестко и сдвиг их приводит к гибели (например pH). Хотя нужно отметить, что основная масса показателей может колебаться в определенной степени (например температура тела, биохимический или клеточный состав крови). В принципе гомеостаз - максимальная экономичность функционирования организма , возможность более полноценного приспособления к изменяющимся условиям внешней среды. Гомеостаз полезен в здоровом организме, а при болезни он нарушается. Утрачивая гомеостаз организм теряет обычные механизмы регуляции. Приспособление к внешней среде будет неполноценным (например ребенок с лихорадкой очень чувствителен к гипоксии).

Термин " болезнь " применяется для:

  • обозначения заболевания конкретного человека, понятия о болезни как нозологической единице и
  • обобщенного понятия о болезни, как биологическом и социальном явлении. Представление о болезни связано с качественно отличающейся от здоровья формой существования организма. Но в то же время эти состояния находятся в тесном единстве, так как состояния здоровья и болезни представляют хотя и различные, но неразрывно связанные между собой формы проявления жизни.

Общая этиология. Повреждение (Лекция № II).

  1. Повреждение, его виды.

Общая этиология - общее учение о причинности в патологии. При рассмотрении этиологии болезней человека возникают трудности в том, что на организм одновременно или последовательно могут действовать многие болезнетворные факторы, каждый из которых способен вызвать повреждение и поэтому очень сложно определить, какой же из них является истинно причинным (УФО, холод, микробы, недоброкачественная пища, эмоциональные хронические перегрузки).

Теории этиологии :

  1. Монокаузализм - однопричинность. Для возникновения заболевания достаточно действия одного специфического болезнетворного фактора. Этот фактор определяет картину болезни, а болезнь повторяет его свойства, она - как бы отпечаток повреждающего действия фактора. Заслуга данной теории - открытие материального субстрата болезни, его конкретного виновника.
  2. Как противовес монокаузализму возник кондиционализм , согласно которому болезнь возникает в условиях действия многих равнозначных факторов, их сочетание следует считать причиной заболевания. Кондиционализм не выделяет специфического ведущего фактора, а только сочетание равноценных факторов.
  3. Как вариант кондиционализма - анализ факторов риска болезни, когда каждому фактору дают количественное выражение в происхождении болезни. На анализе большого числа случаев одного конкретного заболевания выясняют относительную частоту факторов в происхождении болезни.
  4. Полиэтиологизм - как подход к анализу этиологии. Специфические формы болезни могут быть вызваны разными специфическими факторами (опухоль вызывают: лучевое воздействие, химические канцерогены, биологические агенты).
  5. Диалектический материализм подразумевает, что болезнь возникает в условиях влияния многих факторов; среди которых выделяют главный причинный фактор и условия. Характерными свойствами причинного фактора являются:
  • необходимость,
  • он вызывает возникновение нового явления - следствие,
  • он придает болезни специфические черты, причем в большей степени специфичность именно начального повреждения.

Причина возникновения конкретного заболевания — это диалектический процесс взаимодействия этиологического фактора с организмом в определенных условиях. Условия сами по себе не определяют специфичности болезни, но их действие необходимо для возникновения специфического причинного взаимодействия. Выделяют условия внешние и внутренние, способствующие и препятствующие, достаточные и модифицирующие .

Достаточные условия - это те, без которых этиологический фактор не вызовет патологии. Эти факторы количественно определяют взаимодействие причинного фактора с организмом, облегчают или наоборот, противодействуют этому взаимодействию, но лишены главного признака этиологического фактора - его специфичности.

Таким образом, общая этиология - учение о причинах и условиях возникновения болезни; в более узком смысле термином "этиология" обозначают причину возникновения болезни или патологического процесса. Причина заболевания - это взаимодействие организма с этиологическим фактором в конкретных условиях - как начальный пусковой механизм болезни.

Главнейшие составные элементы болезни - повреждение, реакция, патологический процесс.

Патофизиология повреждения (механизмы повреждения). Болезнь - это жизнь поврежденного организма. В основе любой патологии лежит повреждение и реакция на это повреждение. Повреждением (alteratio - изменение) называется нарушение гомеостаза, вызванное действием этиологического фактора в определенных условиях. Это может быть нарушение морфологического гомеостаза, то есть нарушение анатомической целостности тканей и органов, повлекшее за собой нарушение их функции, нарушение биохимического гомеостаза - патологические отклонения содержания в организме различных веществ в виде избытка или недостатка (гипергликемия → диабет → диабетическая кома; гипогликемия → гипогликемическая кома). Нарушение функционального гомеостаза - это патологические отклонения функций различных органов и систем в виде повышения или понижения .

Виды повреждения, классификация повреждений:

I) во времени :

  • первичное, вызванное непосредственным действием этиологического фактора: ожог, кислоты, щелочи, электрический ток, микробы - определяют специфику повреждения,
  • вторичное - как следствие избыточной или извращенной, неадекватной реакции на первичное повреждение.

II) специфическое и неспецифическое .

III) по характеру процесса : острое и хроническое.

IV) по степени выраженности : обратимое - некробиоз и паранекроз и необратимое - некроз.

V) по исходу : полное или неполное восстановление и гибель.

Острое повреждение - результат мгновенных изменений гомеостаза при действии мощных повреждающих факторов (остро развивающая ишемия клетки): а) резкое снижение макроэргов, б) нарушение перекисного окисления липидов, в) снижение мембранного потенциала и гибель клетки.

Хроническое повреждение - медленно развивающаяся ишемия клетки проявляется: 1) накоплением липидов в результате снижения их перекисного окисления; 2) отложением пигментов (например пигмента старения клетки липофусцина , который постепенно накапливается и определяет продолжительность жизни клеток.

Острое набухание клетки обратимо, когда при прекращении ишемии исчезают признаки набухания. Необратимое острое набухание сопровождается снижением макроэргов пуриновых оснований и приводит к гибели клетки из-за неспособности продолжать жизнь. Смерть сопровождается некрозом клетки, необратимыми изменениями клеточных структур в результате аутолиза белков, углеводов, липидов ферментами лизосом - гидролазами. Смерть - гибель клетки, может наступить и без некроза под действием таких фиксаторов, как формальдегид, глютаровый альдегид, которые быстро разрушают ферменты тканей и препятствуют некрозу.

Повреждение клеточных мембран . Клеточная мембрана - это слой фосфолипидов, в которые встроены белковые молекулы и липопротеиды. Белковые молекулы выполняют 3 функции:

  1. ферментативную,
  2. насосную или транспортную,
  3. рецепторную.

Упаковка этих структур осуществляется за счет гидрофобных связей. При повреждении этих структур страдают прежде всего белковые молекулы, нарушается их способность поддерживать гидрофобный гомеостаз клетки. Нарушается:

  1. ферментативная активность,
  2. проницаемость (мембрана неповрежденной клетки не пропускает коллоидные краски),
  3. электропроводимость и заряд.

Все это ведет к нарушению ионного гомеостаза, в клетке накапливаются ионы натрия, вне клетки K + , Ca 2+ , возникает угроза лизиса клетки, выход воды при травме тканей, отек тканей мозга. За сутки 3-4 л жидкости превращается в лимфу.

Патофизиологические показатели повреждения клеток и субклеточных структур :

  1. общий показатель - нарушение неравновесного состояния клетки с окружающей ее средой: состав и энергетика клетки не соответствуют окружающей среде - выше энергетика, иной ионный состав, воды в 10 раз больше, K + в 20-30 раз, глюкозы в 10 раз больше, чем в окружающей среде, зато Na + в клетке меньше в 10-20 раз.
  2. поврежденная клетка утрачивает свою неравновесность и приближается к показателям окружающей среды, а мертвая клетка имеет точно такой же состав за счет простой диффузии. Равновесие организма с внешней средой и обеспечивается этой неравновесностью клетки по отношению к окружающей среде. Потеря неравновесности в следствие повреждения ведет к утрате клеткой K + , воды, глюкозы, энтропического потенциала, рассеиванию энергии во внешнюю среду (энтропия - выравнивание энергетического потенциала).

Повреждение на уровне клетки может быть специфическим . Эта специфичность определяется этиологическим фактором. Например, для механического повреждения таким специфическим нарушением будет нарушение целости структуры ткани, клеток, межклеточных образований: сдавление, размозжение, ушиб, растяжение, разрыв, перелом, ранение. Для термического повреждения специфическим его выражением будет коагуляция и денатурация белково-липоидных структур клеток.

Неспецифические проявления альтерации:

  1. ацидоз,
  2. повышение осмотического давления в клетке,
  3. накопление воды в свободном состоянии - вакуолизация,
  4. изменение коллоидного состава протоплазмы.

Дистрофические изменения : белковая дистрофия , мутное набухание, зернистое перерождение, жировая декомпозиция, инфильтрация, разрушение ядра: кариолизис - растворение, кариорексис - распад, кариопикноз - сморщивание. Развивается некробиоз, некроз, повреждение клеточных структур, вакуолизация цитоплазмы, потеря распознаваемости органелл, разрыв гистоплазматических мембран.

Переходным компонентом от клеточного уровня повреждения является повреждение функционального элемента органа . В состав функционального элемента органа входит:

1. паренхиматозная клетка, обеспечивающая специфику данного органа: в печени - гепатоцит, в нервной системе - нейрон, в мышце - мышечное волокно, в железах - железистая клетка, в почках - нефрон.

2. соединительно-тканные компоненты: фибробласты и фиброциты, гиалиновые и коллагеновые волокна - соединительно-тканный остов, выполняющий роль опорного аппарата.

3. нервные образования:

  • рецепторы - чувствительные нервные окончания начало афферентной части рефлекторной дуги;
  • эффекторные нервные окончания, регулирующие различные функции: сокращение мышц, отделение слюны, слез, желудочного сока;

4. микроциркуляторное русло и

5. лимфатические капилляры.

Микроциркуляция - это кровообращение на участке: 1) артериол, 2) прекапилляров, 3) капилляров, 4) посткапилляров, 5) венул. Прекапилляры заканчиваются прекапиллярным сфинктером, при сокращении которого кровь, минуя капилляры, сбрасывается в венулы по артерио-венозным шунтам. Возникает патологическое депонирование крови, стаз в капиллярах, гипоксия.

Эта система микроциркуляции обеспечивает функциональный элемент органа кислородом и питательными веществами и удаляет углекислый газ и продукты обмена веществ, обеспечивает движение биологически активных веществ и медиаторов (катехоламинов, биогенных аминов, гормонов, кининов, простагландинов, метаболитов и параметаболитов, ионов, ферментов и других элементов, определяющих состояние гомеостаза.

Общий патогенез (Лекция № III).

  1. Элементы патогенеза.
  2. Особенности регулирования функций организма при болезни .

Патогенез - это учение о механизмах возникновения, развития и прекращения болезней и патологических процессов.

Учение о патогенезе основано на общих представлениях о болезни, на анализе роли причинного фактора в патологии; основного звена и причинно-следственных отношений; общих и местных изменений в реакции целостного организма и связано с философскими аспектами медицины. Нередко взаимодействие этиологического фактора с организмом происходит в течении короткого промежутка времени в виде пускового механизма: направленное действие электрического тока, кислот, высокой температуры в течение долей секунды. Однако развивающиеся в результате этого патологические процессы формируют ожоговую болезнь, которая протекает длительный период, а последствия ожогов нуждаются в различных методах лечения. Патогенез при действии подобных экстремальных этиологических факторов определяется внутренними патогенетическими факторами, проявляющимися в момент взаимодействия этиологического фактора с тканями и органами, а также в результате их деструкции и образования биологически активных веществ.

К патологическим факторам относятся:

  1. раздражение рецепторов и нервных проводников,
  2. выделение из поврежденных тканей биологически активных веществ (гистамина, серотонина, адениловых нуклеотидов и др.),
  3. влияние на организм гуморальных факторов ответной и не всегда адекватной реакции нейроэндокринной системы (накопление медиаторов нервного возбуждения, глюкокортикоидов, катехоламинов).

Элементы патогенеза : выделяют основное (главное) звено патогенеза - т.е. пусковой фактор и патогенетическую цепь. Главное звено (пусковой фактор) патогенеза - это такое явление, которое определяет развитие процесса с характерными для него специфическими особенностями под влиянием повреждения. Именно с него включается патогенетическая цепь и без него невозможно дальнейшее развитие патогенеза.

Цепь патогенеза - последовательное включение ведущих механизмов болезни, связанных между собой причинно-следственными связями.

Ведущие факторы патогенеза включаются по времени позднее главного звена. К патогенезу относятся стержневые механизмы, обеспечивающие специфичность данного заболевания, и задача врача - среди многообразия различных проявлений определить патогенез заболевания.

Для иллюстрации цепи патогенеза разберем схему развития патогенеза острой кровопотери: этиологический фактор (кровопотеря) вызывает пусковой фактор, главное звено (уменьшение ОЦК) и реакции на понижение ОЦК: рефлекторное сужение сосудов, увеличение выброса крови и жидкости из депо, усиление реакции дыхательной системы и другие. Но если защитно-приспособительных реакций недостаточно, то развивается гипоксемия и гипоксия тканей, это ведет к патологическому нарушению обмена веществ, возникает ацидоз → нарушение деятельности центральной нервной системы (особенно дыхательного и сосудодвигательного центров) → усугубление гипоксемии → повреждение клеток и субклеточных структур → накопление недоокисленных продуктов и дальнейшее нарушение функций различных систем организма.

Важнейшим механизмом развития болезни является нарушение регуляции гомеостаза и, особенно, нарушение механизма функционирования обратных связей. Это лежит в основе образования порочных кругов патогенеза, т.е. замыкание цепи патогенеза по круговому типу, когда возникшее патологическое отклонение уровня функционирования органа или системы начинает поддерживать и усиливать себя в результате появления положительной обратной связи. Так, при кровопотере патологическое депонирование крови, выход ее жидкой части из сосудистого русла увеличивают дефицит ОЦК, нарастает гипотензия, которая, в свою очередь, через барорецепторы активирует симпатоадреналовую систему, усиливает сужение сосудов, централизацию кровообращения, патологическое депонирование крови и дальнейшее нарастание гипоксии ЦНС, падение возбудимости ДЦ и ВМЦ. Своевременная диагностика начальных стадий образования порочного круга и предупреждение его становления имеет большое значение для успешного лечения болезни. Исход заболевания зависит от соотношения приспособительных и компенсаторных механизмов с патологическими явлениями, обусловленными разрушающим действием этиологического фактора: неадекватностью, нецелесообразностью ответных реакций организма: возникают истощающие организм гиперреакции либо замыкаются порочные круги патогенеза, ликвидация которых возможна только при проведении комплексного лечения.

Во многих случаях патология усугубляется вследствие слишком активной и неадекватной реакции организма, например при аллергических реакциях, болевом шоке. Слишком сильное раздражение чувствительных нервов вызывает их определенную местную деструкцию, не угрожающую жизни, а организм может погибнуть от болевого шока.

Виды терапии :

  1. Этиотропная терапия - наиболее эффективный вид терапии, направленной на устранение этиологического фактора, но ее возможности ограничены, поскольку обычно действие этиологического фактора кратковременно.
  2. Патогенетическая терапия - направлена на механизмы патогенеза болезни, это ведущий метод в современных условиях. Патогенетическая терапия имеет огромное значение, ее основной задачей является выбор методов и средств, которые могут устранить или ослабить действие основного звена и ведущих факторов патогенеза и усилить компенсаторные процессы в организме.
  3. Симптоматическая терапия - направлена не на патогенез, а лишь на устранение симптомов, беспокоящих больного (например головная боль есть при многих болезнях и устранение ее не влияет на патогенез, это лишь внешний эффект, что-то нужно назначить больному, убедить его в скором выздоровлении.

Принципы патогенетической терапии :

1. Патогенетическая терапия должна быть динамичной, изменчивой и соответствовать этапу патогенеза болезни.

2. Наиболее эффективна патогенетическая терапия, направленная против пускового звена патогенеза. Если его вовремя устранить, то болезнь прекращается. Патогенетическую терапию нужно начинать очень рано, успех ее зависит от ранней диагностики, пока цепь патогенеза не разветвилась.

3. Вмешательство врача должно быть обязательно и неотложно в следующих случаях:

а) при возможности устранить или уменьшить повреждение,

б) при действии экстремальных факторов (так как при этом защита всегда недостаточна),

в) при недостаточности защитно-приспособительных механизмов даже при относительно небольшом повреждении (например при иммунодефиците микробное воздействие приводит к тяжелейшим последствиям),

г) при образовании порочного круга - его нужно немедленно разорвать, иначе может быть гибель всего организма или его части, где образовался порочный круг.

4. Врачу не следует вмешиваться при невозможности воздействовать на повреждение при достаточном уровне защитно-приспособительных реакций, ведь организм способен к самовыздоровлению, самоисцелению. Это заготовленные природой механизмы выздоровления, они оптимальны. Лечит природа, врач только помогает исцелению. Попытки усилить реакции, когда они достаточны и соответствуют повреждению становятся опасными, так как могут возникнуть патологические реакции и вторичное повреждение. При воздействии на защитные реакции организм теряет тренированность на будущее (вакцинации сняли естественный иммунный процесс и иммунитет стал искажаться, возникает аллергия). При подавлении симптомов болезнь растягивается (при устранении лихорадки снижается защита организма).

№ 2 Моделирование патологических процессов и болезней - основной метод патофизиологии. Виды моделирования. Возможности и ограничения экспериментального метода изучения патологии человека: научные, деонтологические и правовые аспекты.

Основным методом патофизиологии , как науки и как учебной дисциплины, является метод моделирования болезней, болезненных состояний, патологи­ческих процессов и реакций, а также пациента в целом.

В медицине метод моделирования был разработан и внедрён именно патофи­зиологами. Рождение самой патофизиологии было вызвано потребностью в выявлении и описании сущности того, что скрыто от врача при обследовании и лечении пациента, - механизмов возникновения, развития и завершения болезней. Эти механизмы, а также роль патогенных факторов, условий, в кото­рых они реализуют своё действие, необходимо было воспроизводить на «искус­ственных копиях» болезней - их моделях; описывать с использованием меди­цинских терминов, представлений и положений, т.е. моделировать интеллек­туально.

Метод моделирования включает моделирование на физических объектах и мо­делирование формализованное.

Моделирование на физических объектах (материальное) . Моделирование патологических процессов на животных, их органах, тканях, клетках и отдельных компонентах клеток является в настоящее время наиболее распространённым и адекватным методом. Модели патологических процессов, воспроизводимых на животных, используются для изучения этиологии и патоге­неза заболеваний, разработки методов диагностики, лечения и профилактики. В ходе проведения экспериментов на животных учитываются принципы гуманно­сти и целесообразности, предусматривающие, помимо прочего, ряд ограничений.

Эксперимент на животных ставят только при строго обоснованной необходимо­сти его проведения; с использованием оптимального биологического вида, а также количества животных; с применением (там, где это не противоречит самой цели эксперимента) обезболивающих средств.

Вместе с тем, известно, что моделирование патологических процессов на жи­вотных имеет недостатки, обусловленные существенными видовыми различи­ями процессов жизнедеятельности у животных и человека, а также весьма важной ролью социальных факторов в возникновении, развитии и исходах болез­ней человека.

Моделирование патологии с использованием искусственных физических сис­тем (искусственных сердца, почки, крови, аппаратов вентиляции лёгких, ис­кусственного кровообращения и др.) также применяют для решения отдельных вопросов патофизиологии.

Моделирование формализованное . Нематериальное - формализованное моделирование болезней, патологических процессов и состояний получило широкое распространение в патофизиологии (моделирование логическое, математическое, компьютерное). Формализованное моделирование применяют при логическом моделировании в процессе обучения.

Логическое моделирование болезней и патологических процессов, а также само­го пациента с последующим фактическим подтверждением сделанных допу­щений широко применяется в клинической и научной практике.

Формирование у студентов основ врачебного мышления достигается в процессе проведения студентами патофизиологического анализа конкретных экспери­ментальных или клинических данных, при решении ситуационных задач на занятиях. Это имитирует поведение врача, моделирующего болезнь и паци­ента в целом, разрабатывающего методы диагностики болезни, а также схемы лечения пациента. Патофизиологический анализ данных и формулирование заключения по результатам оценки реальных сведений о патологическом про­цессе и больном организме являются вариантом интеллектуального модели­рования при решении врачом своих профессиональных задач.

Компьютерное моделирование (например, патологических процессов или эф­фектов лечебных мероприятий) проводят с помощью современных вычисли­тельных машин и программ.

МЕТОДЫ КЛИНИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Методы клинического исследования широко используются патофизиологами, особенно в последние годы. Наличие современных приборов и новейших тех­нологий позволяет проводить у больного человека целенаправленное изучение динамики состояния различных органов и их систем, структурных изменений в них, биохимических и электрофизиологических показателей жизнедеятель­ности организма в целом. Обязательными условиями выполнения таких иссле­дований являются их безвредность для пациента и аргументированная необхо­димость проведения. Многие манипуляции у больных проводят неинвазивны-ми методами.

Полученные при непосредственном исследовании пациента данные позволя­ют, во-первых, провести точную диагностику заболевания; во-вторых, оценить эффективность лечения; в-третьих, исследовать особенности и закономернос­ти возникновения, развития и исходов болезни у человека; в-четвёртых, дают материал для научного объяснения этиологии и патогенеза болезней и патоло­гических процессов.

МЕТОД ТЕОРЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Теоретический анализ и разработка на этой основе научных представлений, концепций, гипотез и теорий, связанных с решением фундаментальных и при­кладных проблем медицины и биологии, - важный метод патофизиологии. Итогом такой работы является формулирование системы обоснованных пред­ставлений о причинах и механизмах возникновения, развития и завершения болезней, болезненных состояний и патологических процессов, о принципах и методах их выявления, лечения и профилактики, теоретических положений медицины и биологии.

ВРАЧЕБНОЕ МЫШЛЕНИЕ

Патофизиология (наряду с другими фундаментальными медицинскими специ­альностями) представляет собой интеллектуальную базу медицины, основу ре­шения её актуальных проблем. Именно эту роль должна была сыграть, сыграла и играет патофизиология в медицине и биологии. По сути своей, врачебное мышление является одной из наиболее тонких и трудных разновидностей мо­делирования: интеллектуального моделирования пациента и его болезни. Ос­мотрев и выслушав больного человека, изучив результаты различных исследо­ваний (биохимических, электрофизиологических, функциональных и пр.), врач создаёт модель пациента и его страдания. С учётом этого он моделирует схему дальнейшего диагностического поиска, методы терапии и профилактики бо­лезни у конкретного пациента.

В медицинском вузе основы врачебного мышления в значительной мере закла­дываются в процессе обучения студентов методу патофизиологического анали­за конкретных данных при решении ситуационных задач.

Патофизиология прошла сложный путь становления. Развитие патофизиологии, научной и практической ме­дицины - тесно взаимозависимые процессы. Именно это определило зарождение патофизиологии в прошлом (когда её обозначали как «общая патология») и суще­ственно влияет на её развитие в настоящее время.

Менялись название и место патофизиологии в системе подготовки врачей и в медицинской науке, но всегда сохранялась и сохраняется потребность в ней как в ин­тегрирующей и аналитической научной специальности и учебной дисциплине. Обусловлено это тем, что имен­но патофизиологи занимаются выявлением, описанием и объяснением причин, условий, конкретных и общих механизмов возникновения, развития, а также исходов болезней и болезненных состояний. На основе этих зна­ний разрабатываются и обосновываются принципы и методы их диагностики, терапии и профилактики.

В настоящее время термин «патофизиология » применяют для обозначения раздела медицины и биологии, изучающего и описывающего конкретные механизмы и об­щие закономерности возникновения, развития и завершения болезней и патологи­ческих процессов; формулирующего принципы и методы их диагностики, лечения и профилактики; разрабатывающего общее учение о болезни и больном человеке.

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ — РАЗДЕЛ МЕДИЦИНЫ И БИОЛОГИИ,

  • изучает и описывает конкретные причины, механизмы и общие закономерности возникновения, развития и завершения болезней, патологических процессов, состояний и реакций;
  • формулирует принципы и методы их выявления (диагностики), лечения и профилактики;
  • разрабатывает учение о болезни и больном организме, а также теоретические положения медицины и биологии.

Предмет (объект) изучения патофизиологии

не однороден и включает три ком­понента: «болезнь», «типовой патологический процесс» и «типовая форма патоло­гии». Все компоненты предмета «патофизиология» (и как науки, и как учебной дис­циплины) изучаются и описываются с позиций этиологии и патогенеза заболе­ваний или патологических процессов, их проявлений и механизмов развития, принципов их диагностики, лечения и профилактики.

Задачи .

Патофизиология разрабатывает проблемы этиологии и патогенеза заболева­ний, механизмов их проявлений, формулирует принципы диагностики, лече­ния и профилактики болезней.

Этиология .

Патофизиология выясняет, описывает и объясняет причины и условия возник­новения болезней, болезненных состояний и патологических процессов. Зна­ние этих факторов позволяет ответить на вопрос «почему возникает?»

Патогенез .

Патофизиология исследует, описывает и объясняет механизмы развития бо­лезней и патологических процессов, механизмы их проявлений. Это даёт воз­можность ответить на вопрос «как развивается?» болезнь или патологический процесс.

Диагностика .

Патофизиология формулирует и обосновывает принципы и методы выявления (диагностики) болезней и патологических процессов. В основе решения этой задачи лежит знание механизмов возникновения, развития и завершения бо­лезней и патологических процессов. Это позволяет научно обосновать рацио­нальную схему диагностического поиска у каждого конкретного пациента, т.е. ответить на вопрос «как выявить?» болезнь или патологический процесс.

Лечение и профилактика .

Патофизиология формулирует и аргументирует принципы и методы лечения, а также профилактики болезней и патологических процессов, т.е. отвечает на вопрос «как лечить и предупредить?» болезнь.

Методы .

В патофизиологии, как в науке, так и в учебной дисциплине, применяются следующие классы методов: моделирования, теоретического анализа, клини­ческого исследования, а также методы других медико-биологических дисцип­лин (биохимические, морфологические, биофизические, статистические и др.). Все названные классы методов позволяют получить объективную информацию об этиологии, патогенезе и проявлениях болезней и патологических процессов у каждого конкретного пациента, а также в условиях эксперимента.

Разделы.

Патофизиология включает три основных раздела: общую нозологию, учение о типовых патологических процессах и учение о типовых формах патологии тка­ней, органов и их физиологических систем.

Общую нозологию и учение о типовых патологических процессах обозначают как «общая патофизиология», а учение о типовых формах патологии тканей, органов и их систем, а также отдельных нозологических форм - «частная па­тофизиология».

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» .

«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 .