Патологическая физиология. Патофизиология как наука

«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 .

№ 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».

Патологическая физиология - наука, изучающая жизнедеятельность больного организма человека и животных, т. е, физиологию больного организма. Число болезней человека выражается тысячами различных видов, вариантов, форм. Согласно классификации Всемирной организации здравоохранения, существует около 1000 основных групп и XVII классов большей человека. Изучение отдельных видов болезней составляет предмет частной патологии и клинических дисциплин.

Патологическая физиология изучает наиболее общие закономерности отклонений от нормального течения работы клеток, органов, систем и организма в целом при болезни. Эти наиболее общие^закономерпости выводятся на основании изучения частных результатов исследования отдельных болезней человека и животных. Изучение общих и основных отклонений от нормы в жизнедеятельности клеток, органов, организма в целом оправдывает старое название патологической физиологии - «Общая патология». В настоящее время это направление изложения материала составляет первую и вторую части курса патофизиологии под названием «Общая нозология» и «Типические патологические процессы». Третья часть курса носит название «Патологическая физиология органов и систем».

Она рассматривает наиболее общие и характерные отклонения от нормы в рамках того или иного органа или системы. Соответственно различают патофизиологию основных функций системы крови, кровообращения, дыхания, мочеотделения и т. д.

Основная задача патологической физиологии - научить студентов умению «применять естествознание у постели больного» (С. П. Боткин), т. е. разбираться в механизмах развития болезней и выздоровления, выявлять основные и общие законы деятельности органов и систем у больного человека. Необходимо не только научить будущих врачей владеть экспериментом, но и развить у них врачебное мышление, умение правильно осмысливать наблюдаемые факты и явления на основе философии диалектического материализма. В этом смысле патологическая физиология является наукой теоретической и разбирает философские аспекты медицинской науки.

Перед патологической физиологией стоит также задача вести непримиримую борьбу с идейно чуждыми направлениями в медицине, проникающими к нам из буржуазных стран.

Патологическая физиология занимает промежуточное положение в системе медицинского образования. Как и патологическая анатомия, она связывает биологические дисциплины с дисциплинами клинического профиля. Основой патологической физиологии как науки являются биология, нормальная физиология, биологическая химия. Патологическая физиология опирается также на морфологические дисциплины, так как изучение функции нельзя оторвать ОТ изучения структур клетки, органа и организма в целом.

Тесная связь и единство патологической физиологии с биологией и нормальной физиологией не означают, однако, их тождества, как пытаются доказать некоторые ученые, стоящие на метафизических позициях в понимании Взаимоотношений этих наук. Бесконечное разнообразие возможных нарушений жизнедеятельности клеток, органов, организма в целом не допускает существования «прообраза» всех этих нарушений в здоровом организме. В зависимости от болезнетворной причины, вида заболевшего животного, его реактивности и условий среды, в которой возникает заболевание, в организме создаются самые различные сочетания или комбинации нарушений функций и реактивных изменений в клетках, органах и регулирующих системах. В ходе развития этих процессов создаются, выражаясь языком кибернетики, новые «программы» жизни больного организма. «Программы» эти не предсуществуют, не «заданы» заранее, но возникают вновь в ходе развития каждой болезни. В этих «программах» часть нарушений может быть одной и той же при разных болезнях. Это - общие, неспецифические механизмы развития болезней. Все виды болезней имеют, кроме того, свои специфические механизмы, характерные только для данной группы или вида болезней (лучевая болезнь, инфекции и др.). Однако в пределах определенной группы по мере изучения механизма развития заболевания открываются новые, все более специфические отличия для каждой отдельной болезни. Степень познания специфичности определяет степень раскрытия сущности каждого вида болезни. Таким образом, общая патологическая физиология изучает общие неспецифические механизмы развития болезней или «программы» жизни, создаваемые в больном организме болезнетворной причиной и биологическими видовыми особенностями реактивности заболевшего организма.

Методы патологической физиологии

Основным методом работы патофизиологов является экспериментальный. С помощью этого метода патофизиологи издавна стремились воспроизвести на животных отдельные болезненные нарушения органов и систем, а также получить модели отдельных видов болезней человека. Например. Броун-Секар путем удаления одного или двух надпочечников у собак и других животных пытался получить модель аддисоновой болезни. Модель нарушений секреции желудочного сока при воспалении желудка у собак И. П. Павлов воспроизводил путем повреждения слизистой оболочки желудка ляписом, сулемой и другими раздражителями.

В настоящее время делаются попытки создания моделей многих заболеваний человека (инфекционные болезни, атеросклероз, гипертоническая болезнь, инфаркт миокарда, пневмония, нефрит и др.). Следует подчеркнуть, что организм человека как система на много порядков выше и сложнее, чем организм самых высокоорганизованных животных - человекообразных обезьян. Поэтому моделировать болезни человека в полном объеме на животных невозможно. Однако экспериментальные модели отдельных важных звеньев в патогенезе болезней, отдельных симптомов и синдромов представляются вполне доступными. Например, моделируя гипертоническую болезнь (неврогенная, почечная и другие), можно получить лишь подобие одного важного симптома - стойкого повышения кровяного давления (гипертония), но не гипертоническую болезнь человека во всем ее объеме.

Некоторые заболевания человека ввиду их особенной сложности - психические болезни, некоторые виды опухолей (рак желудка) болезни обмена (подагра), аллергические болезни (бронхиальная астма) и др. - пока на животных получить не удается.

При экспериментальном воспроизведении моделей болезни патофизиологи используют любые применяемые в медицине методы: физические, физиологические, химические, морфологические. В последнее время широко применяются иммунологические методы исследования. С их помощью, например, воспроизводят различные повреждения сердца, лёгких, почек и других органов.

Экспериментальный метод применяется патофизиологами в виде острого (вивисекция) или хронического (метод условных рефлексов, метод создания фистул, трансплантации органов, вживления электродов в мозг» прозрачных материалов для наблюдения внутренних полостей и органов и др.)экспериментов.

При необходимости используются также методы исследования изолированных органов, культивирования тканей, отдельных клеток вне организма и др. Важным приемом является сравнительный и эволюционный метод исследования, разработанный И. И. Мечниковым.

В патологической физиологии широко используются также методы клинического наблюдения и исследования больного человека, так как опыты на животных не могут дать достаточной информации о болезнях людей.

При оценке результатов исследований применяются современные математические методы статистической обработки экспериментальных данных и наблюдений.

«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 технологиях живых 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; б) основные категории 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», раздел III 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 основныхразделов 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 – методмоделирования 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.