Патофизиология и ее место среди медико-биологических и клинических наук

Г.Н.КРЫЖАНОВСКИЙ (родился в 1922 г.) - российский патофизиолог, академик АМН СССР. Основные направления научных исследований, проводимых Георгием Николаевичем, посвящены проблемам патофизиологии нервной системы, общей и инфекционной патологии. Он сформулировал теорию генераторных механизмов нейропатологических синдромов и концепцию о роли доминантных структур в деятельности нервной системы; разработал экспериментальные модели ряда нейропатологических синдромов.

В.А.НЕГОВСКИЙ (родился в 1909 г.) - лауреат Государственных премий СССР, академик АМН СССР - известен своими разработками в области патофизиологии и терапии терминальных и постреанимационных состояний. В 1936 г. им создана Лаборатория экспериментальной физиологии по оживлению организма, преобразованная в 1986 г. в Институт общей реаниматологии АМН СССР. Владимиром Александровичем и его многочисленными учениками изучены основные закономерности умирания и оживления организма и создана такая молодая еще наука как реаниматология. При его активном участии в нашей стране создана реаниматологическая служба. В.А.Неговский избран почетным членом многих зарубежных Академий Наук.

А.Д.АДО (род. в 1909 г.) - российский патофизиолог-аллерголог, академик АМН СССР, заслуженный деятель науки РСФСР. Основное направление трудов - вопросы патофизиологии аллергии, воспаления и иммунитета. Им впервые были проведены исследования по аутоаллергии, а совместно с П.К.Булатовым предложена клинико-патогенетическая классификация форм бронхиальной астмы. Он является автором учебника "Патологическая физиология". Андрей Дмитриевич много внимания уделяет вопросам общего учения о болезни, этиологии и патогенезе. По его инициативе в России создана аллергологи ческая служба.

Н.Н.ЗАЙКО (1908-1992) - отечественный патофизиолог, член-корреспондент АМН СССР, заслуженный деятель науки Его научные разработки посвящены проблемам проницаемости биологических барьеров и исследованию механизмов неврогенных дистрофий. Николаем Никифоровичем написан учебник "Патологическая физиология", выдержавший уже три издания.

Н.Н.СИРОТИНИН (1896-1977) - отечественный патофизиолог, академик АМН СССР и чл.-корр. АН Украины, ученик А.А.Богомольца. Основное направление его исследований - изучение реактивности организма при инфекционных и неинфекционных заболеваниях и патологических состояниях в сравнительно-эволюционном аспекте. Николаем Николаевичем разработаны практические рекомендации по проблеме гипоксии в космической медицине.

П.Д.ГОРИЗОНТОВ (1902-1987) - выдающийся российский патофизиолог, академик АМН СССР, лауреат Ленинской и Государственной премий СССР, крупный организатор медицинской науки. Петр Дмитриевич окончил Омский медицинский институт и работал ассистентом на кафедре патофизиологии последнего в 30-х годах. Он активно разрабатывал наиболее актуальные проблемы теоретической патологии (этиология, патогенез, роль внешней среды в возникновении заболеваний), изучал патогенез лучевой болезни, стресс, разрабатывал методологические аспекты экспериментальной медицины.

П.Н.ВЕСЕЛКИН (1904-1988) - российский патофизиолог, академик АМН СССР. Основным направлением его исследований является патология теплообмена и теплорегуляции - учение о лихорадке и ее значение в патологии. Петр Николаевич рассматривал лихорадку как выработанную в процессе эволюции генетически закрепленную реакцию центрального аппарата терморегуляции, как одну из неспецифических реакций приспособления в условиях патологии. Им подробно изучены пирогенные вещества, эффективность их лечебного использования.

В.К.КУЛАГИН (1923-1982) - российский патофизиолог, академик АМН СССР, генерал-майор медицинской службы. Основное направление научных исследований Виктора Константиновича - патофизиология экстремальных состояний: патогенез и экспериментальная терапия травматического шока, кровопотери, лучевой болезни, комбинированных поражений. Он показал роль нарушений центральной нервной и эндокринной системы в патогенезе шока, вскрыл механизмы этих  нарушении, разработал методы ранней шока и кровопотери.

 

Методы изучения патофизиологии

 

Патофизиология является главной экспериментальной дисциплиной в медицине, а ее основным методом служит патофизиологический эксперимент или моделирование. Патофизиологи используют 4 основные группы методов:

1 . Эксперимент на живых объектах осуществляется на различных видах животных, на отдельных органах, тканях, клетках и субклеточных структурах. Патофизиологи издавна стремятся воспроизводить на животных типовые патологические процессы (воспаление, лихорадка, аллергия и т.д.), отдельные симптомы и синдромы заболеваний (артериальную гипер- и гипотен-зию, клонические судороги, почечную и печеночную недостаточность), а также адекватные модели отдельных заболеваний человека (пневмонии, атеросклероза, инфаркта миокарда, некоторых инфекционных заболеваний и т.д.)- Вместе с тем следует отметить, что организм человека много сложнее самых высокоорганизованных животных (человекообразных обезьян) и подвергается воздействию социальных факторов. В этой связи моделировать болезни человека в полном объеме на животных просто нереально. И тем не менее, благодаря патофизиологическому эксперименту получен материал, составляющий содержание патофизиологии, - это во-первых, а во-вторых, моделирование позволяет разрешать проблемы, возникающие в клинике. Для постановки эксперимента и познания закономерностей возникновения и течения патологических процессов необходимы:

а) рабочая гипотеза или идея;

б) метод, обеспечивающий возможность проверки гипотезы;

в)правильная оценка результатов эксперимента.

Рабочая гипотеза является отправной точкой любого эксперимента. Гипотеза - это попытка объяснить какой-либо процесс на основании имеющихся в данное время фактических данных, результатов. Нельзя проводить опыт в надежде, что вдруг неожиданно получится интересный результат - необходимо иметь четкое представление о цели намечаемого исследования. Если исследователь не знает, что он ищет, то он не поймет и того, что найдет. Академик И.П.Павлов говорил: "Если нет в голове идей, то не увидишь и фактов." Однако гипотеза не является чем-то абсолютно истинным. "Гипотеза, - говорил И.П.Павлов, - иногда бывает нужна для того, чтобы иметь право поставить опыт. А к вечеру она зачастую уже негодна".

Исключительно важное значение при выполнении эксперимента имеет методика его постановки, т.е. правильный выбор животного, форма осуществления эксперимента (острый или хронический опыт), использование соответствующих приборов, инструментария и правильная организация контрольных опытов.

Выбор животного имеет исключительно важное значение для успешного изучения закономерностей развития патологических процессов. Например, экспериментальные язвы желудка следует вызывать у крыс, а не у кроликов - у них часто наблюдаются спонтанные язвы желудка. Инфекционные процессы не следует изучать на крысах - они устойчивы к инфекции (лучше всего на кроликах, мышах). Аллергию, анафилактический шок лучше всего моделировать на морских свинках, неврозы - на собаках, опухолевый процесс - на мышах.

Формы осуществления эксперимента могут быть различными в зависимости от цели исследования и проводиться в условиях острого или хронического опыта. Для изучения патологических процессов используют следующие основные методы эксперимента:

- метод выключения - удаление  или повреждение какого-либо органа (хирургическое, химическое, механическое) и сравнение появившихся симптомов с клинической картиной заболевания при предполагаемом поражении функции того же органа у человека (удаление поджелудочной железы, введение аллоксана 
или дитизона - сахарный диабет);

- метод включения - введение  в организм животных различных веществ, экстрактов из тканей, гормонов и сравнение этих результатов с результатами аналогичных воздействий при тех или иных заболеваниях человека (введение тиреоидных гормонов симптомы тиреотоксикоза);

- метод раздражения - путем различных воздействий изменяют функции того или иного органа (например, при раздражении блуждающего нерва возникает брадикардия);

-метод изолированных или "переживающих" органов (изо 
лированное сердце, печень, легкие и т.д.) позволяет оценить истинный характер, глубину повреждения этого органа и его вклад в развитие недостаточности кровообращения, пищеварения, дыхания и т.п.;

-метод парабиоза - соединение и совместное функционирование двух животных (парабионтов), что позволяет выяснить ряд вопросов о гуморальной или нервной природе различных воздействий на организм;

-метод тканевых культур (эксплантации) позволяет изучать процессы малигнизации и оценивать эффективность противоопухолевых препаратов;

- метод сравнительной  патологии - изучение в сравнительном (эволюционном) аспекте лихорадки, воспаления, гипоксии и т.д.

Используются и другие методы исследования на животных.

Кроме вида животного и метода исследования, важное значение имеет вид наркоза, выбор приборов и соответствующего инструментария. Например, обменные процессы изучаются с использованием ФЭК, спектрофотометра, флюориметра, газоанализатора, хроматографа и т.д.; структура - с помощью световых и электронных микроскопов; функции - с помощью электроэнцефалографа, электрокардиографа, реографа, эхокардиографа и т. д.

Параллельно ставятся контрольные эксперименты, которые должны отличаться лишь одним условием от опытов. Если контроль отличается от опыта по двум условиям - эксперимент грязный, а по трем - это просто невежество.

В эксперименте, в отличие от наблюдения, пытаются воспроизводить патологические процессы, синдромы, болезни; создавать особые условия; изучать причины и следствия, патогенез; усиливать одни функции и ослаблять другие; апробировать новые лекарственные препараты.

Осуществление эксперимента сопряжено со многими трудностями, которые обусловлены сложностью патологических процессов; необходимостью одновременно исследовать многие стороны патологического процесса и невозможностью сделать это сразу; невоспроизводимостью ряда патологических процессов, наблюдаемых у человека; наличием возможных источников ошибок.

Правомерно ли переносить на человека данные и выводы патофизиологического эксперимента, проведенного на животном?

Патофизиологический эксперимент не воспроизводит полностью болезни человека. Законы развития заболеваний в человеческом обществе принципиально отличны от закономерностей развития патологических процессов в животном мире:

- в человеческом обществе  в определенной мере отсутствует естественный отбор;

огромна роль социального строя;

-  у животных отсутствует II сигнальная система, играющая у человека большую роль в процессах приспособления и защиты;

- ряд заболеваний (язвенная  и гипертоническая болезнь, подагра, ишемическая болезнь сердца) лишь с известным приближением могут быть получены в эксперименте;

- некоторые заболевания  человека (корь, скарлатина) вообще невозможно воспроизвести в эксперименте.

Однако, экспериментальное моделирование патологических процессов у животных остается могучим орудием для выяснения закономерностей возникновения, развития и исхода болезней у человека. Данные эксперимента - средство для более глубокого анализа механизмов развития болезней у человека.

Если бы не было животных, то человек был бы еще более непонятен.

2. В последние годы  быстрое развитие получает клиническая патофизиология и широкое использование современных высокоинформативных биофизических, биохимических, электрофизиологических и других методов исследования непосредственно в клинике, что позволяет проводить безвредные целенаправленные функционально-диагностические исследования на больных и получать, как говорится, из первых рук ценные данные для углубленного понимания типовых форм патологии и отдельных заболеваний.

3. Большое будущее принадлежит  методам физического и математического  моделирования, т.е. созданию четкого  формализованного описания изучаемого объекта. Построение математических моделей осуществляется тогда, когда имеется возможность связать математическими соотношениями основные параметры изучаемого объекта и условия, определяющие возможность его функционирования (модель работы головного мозга, сердца). При этом используется современная вы числительная техника, что позволяет воспроизводить в моделях различные патологические процессы, состояния, изучать их механизмы, прогнозировать течение и исход.

4. Важное значение для  медицинской науки и практики  имеет теоретическая разработка философских и методологических аспектов-патологий, ее фундаментальных понятий и категорий, системного принципа в патологии, что позволит со временем создать отсутствующую в настоящее время общую теорию медицины.

 

Задачи патофизиологии

 

В наиболее общем виде задачи медицинской науки заключаются в обеспечении опережающего развития фундаментальных исследований и повышении эффективности прикладных работ. В этой связи патофизиология призвана решать следующие задачи:

изучение основных закономерностей нарушения жизне- 
деятельности организма в условиях патологии;

систематизация и аналитико-синтетическая обработка фактического материала;

создание экспериментальных моделей патологических процессов (математическая модель не может заменить экспериментальную модель - в конечном счете требуется экспериментальная и клиническая проверка);