Общая этиология

Слово “этиология” означает учение о причине (от греч. aitia — причина, logos - разум, учение). В древности это слово означало также учение о болезнях вообще (Гален). В современном понимании этиология — учение о причинах и условиях возникновения и развития болезней.

Причины болезней

Причиной болезни называют материальный фактор внешней или внутренней среды ( этиологический, производящий, специфический), который взаимодействует с организмом, вызывает заболевание и сообщает ему специфические черты. Например, причиной лучевой болезни является ионизирующая радиация, причиной инфекционной болезни — патогенные микробы. Нередко, однако, возникновение болезни связано с воздействием не одного, а нескольких факторов. Например, крупозное воспаление легких возникает не только под влиянием заражения человека пневмококком. Заболеванию способствуют также простуда,утомление, отрицательные эмоции, недостаточное питание и другие предрасполагающие условия. Тем не менее без заражения пневмококком все указанные факторы не смогут вызвать крупозное воспаление легких. Поэтому причиной этого заболевания следует считать пневмококк. На основании изложенного под причиной болезни нужно пони­мать такое воздействие, без которого развитие данного заболевания невозможно.

Однако иногда установить причину болезни трудно (некоторые опухоли, психические болезни). Доказано, например, что язва желудка развивается как от грубой пищи, так и от состояния невроза, нарушений функций вегетативной нервной системы, эндокринных расстройств. Эти и многие другие наблюдения послужили поводом для представлений о полиэтиологичности болезни. Положение это неверно. Оно возникло в результате недостаточности наших знаний о причинах некоторых болезней и их вариантов.

Как указывалось, каждая болезнь имеет свою, только ей свойственную причину. По мере накопления знаний о причинах всех видов и подвидов болезней будут улучшаться их предупреждение и лечение. Многие болезни, когда информация об их подлинных причинах становится значительной, распадаются на новые подвиды, каждый из которых имеет свою отдельную причину. Например, раньше существовала болезнь “кровоточивость” (геморрагический диатез). При изучении причин, вызывающих отдельные проявления этого заболевания, выявились новые, совершенно самостоятельные формы болезни, характеризующиеся кровоточивостью (цинга, гемофилия, геморрагическая пурпура и др.). Подобным образом распался на самостоятельные заболевания со своими причинами нервно-артрический диа­тез (подагра, ревматизм, неинфекционный полиартрит и др.).

Различают причины болезней внешние ( экзогенный этиологический фактор ) и внутренние( эндогенный этиологический фактор ). К внешним причинам относят механические, физические, химические, биологические и социальные факторы, К внутренним - наследственность, конституцию, возраст, пол, реактивность. Следует указать, что формирование внутренних причин в процессе эволюции складывается также в тесном взаимодействии с внешней средой. Поэтому название “внутренние причины” болезней в некоторой степени условно. Оно означает, что у данного человека болезнь развилась без видимых влияний внешней среды.

Условия возникновения и развития болезней

Факторы, которые воздействуя на организм, сами по себе вызвать заболевание не могут, но влияют на возникновение и развитие болезней, называются условиями (conditio – лат. условие ) возникновения болезни. В отличие от причинного фактора условия не являются обязательными для развития заболевания. При наличии причинного фактора болезнь может развиться и без участия некоторых условий ее возникновения. Например, крупозная пневмония, вызываемая пневмококком сильной вирулентности, может развиться и без простуды, без ослабления питания и других условий.

Различают условия, предрасполагающие к болезни или способствующие ее развитию и препятствующие возникновению болезни и ее развитию. Как способствующие, так и препятствующие развитию заболеваний условия могут быть внутренними и внешними.

К внутренним условиям, способствующим развитию болезни, относят наследственное предрасположение к заболеванию, патологическую конституцию (диатез), ранний детский или старческий возраст.

К внешним условиям, способствующим развитию болезней, относят нарушения питания, переутомление, невротические состояния, ранее перенесенные болезни, плохой уход за больным.

К внутренним условиям, препятствующим развитию болезней, относят наследственные, расовые и конституциональные факторы. К ним относится, например, видовой иммунитет человека к некоторым инфекционным заболеваниям животных. Человек не болеет чумой собак и кошек, пневмонией рогатого скота и многими другими инфекционными болезнями животных. Люди, страдающие серповидно-клеточной анемией, не болеют малярией.

К внешним условиям, препятствующим развитию болезней, относят хорошее и рациональное питание, правильную организацию режима рабочего дня, физкультуру, а в случае заболевания — хороший уход за больным.

Установление главного этиологического (производящего, специфического) фактора, выделение условий, предрасполагающих к болезни или способствующих ее развитию, и условий, препятствующих возникновению болезни и ее развитию, абсолютно необходимо для разработки эффективных мер профилактики заболеваний, снижения заболеваемости и оздоровления населения.

Факторы, не являющиеся непосредственной причиной болезни, но действие которых в популяции людей статистически достоверно увеличивает вероятность возникновения определенной болезни, называют факторами риска. Так, например, факторами риска атеросклероза являются дислипопротеинемии, артериальная гипертензия, курение, сахарный диабет, принадлежность к мужскому полу.

Общий патогенез

Термин "патогенез" происходит от двух слов: греч. pathos - страдание и genesis -происхождение, развитие. Патогенез - это учение о механизмах развития, течения и исхода болезней, патологических процессов и патологических состояний. Изучая патогенез, мы отвечаем на мопрос: как, каким образом возникло заболевание, т.е. выясняем механизмы развития болезни и имеем дело преимущественно с внутренними факторами.

Патогенез - это совокупность механизмов, включающихся в организме при действии на него вредоносных (патогенных) факторов и проявляющихся в динамическом стереотипном развертывании функциональных, биохимических и морфологических реакций организма, обусловливающих возникновение, развитие и исход заболевания.

По широте охвата изучаемых вопросов различают:

а) частный патогенез, который изучает механизмы отдельных патологических реакций, процессов, состояний и заболеваний (нозологических единиц). Частный патогенез изучают клиницисты, раскрывая механизм конкретных заболеваний у конкретных больных (например, патогенез сахарного диабета, пневмонии, язвенной болезни желудка и т.д.). Частный патогенез относится к конкретным нозологическим формам.

б) общий патогенез предполагает изучение механизмов, наиболее общих закономерностей, лежащих в основе типовых патологических процессов или отдельных категорий болезней (наследственных, онкологических, инфекционных, эндокринных и т.д.). Общий патогез занимается изучением механизмов, приводящих к функциональной недостаточности какого-либо органа или системы. Например, общий патогенез изучает механизмы развития сердечной недостаточности у больных с патологией сердечно-сосудистой системы при пороках сердца, инфаркте миокарда, ишемической болезни сердца, заболеваниях легких с легочной гипертензией.

Изучение патогенеза сводится к изучению так называемых патогенетических факторов, т.е. тех изменений в организме, которые возникают в ответ на воздействие этиологического фактора и в дальнейшем играют роль причины и развитии болезни. Патогенетический фактор вызывает появление новых расстройств жизнедеятельности в развитии патологического процесса, болезни.

Пусковым механизмом (звеном) любого патологического процесса, заболевания является повреждение, возникающее под влиянием вредоносного ( патогенного ) фактора.

Повреждения могут быть:

- первичными; они обусловлены непосредственным действием патогенного фактора на организм;

- вторичными; они являются следствием влияния первичных повреждений на ткани и органы, сопропождаются выделением биологически активных веществ (БАВ), протеолизом, ацидозом, гипоксией, нарушением микроциркуляции, микротромбозом и т.д.

Характер повреждения зависит от природы раздражителя (патогенного фактора), видовых и индивидуальных свойств живого организма. Уровни повреждения могут быть различными: на молекулярном, клеточном, тканевом, органном и организменном. Один и тот же раздражитель может вызвать повреждения на самых различных уровнях.

Одновременно с повреждением включаются защитно-приспособитель-ные и компенсаторные процессы на тех же самых уровнях - молекулярном, клеточном, тканевом, органном и организменном.

Повреждения на молекулярном уровне носят локальный характер и проявляются разрывом молекул, внутримолекулярными перестройками, что приводит к появлению отдельных ионов, радикалов, образованию новых молекул и новых веществ, оказывающих патогенное действие на организм. Межмолекулярные перестройки способствуют появлению веществ с новыми антигенными свойствами.

Но одновременно с повреждением включаются и защитно-приспособите-льные и компенсаторные процессы на молекулярном уровне. Например, при наследственных заболеваниях первичное повреждение локализуется в генетическом аппарате на молекулярном уровне. Эта генная мутация вызывает нарушение синтеза белков, ферментов, что влияет на обменные процессы в организме, обусловливает нарушение структуры и функции органов и систем. При таких повреждениях включаются и защитно-приспособительные и компенсаторные процессы, которые приводят к репарации генетического аппарата. При соматических мутациях, например, в процессе онкогенеза, большую роль играет клеточное звено иммунитета, обеспечивающее лизис мутантных клеток.

Повреждения на клеточном уровне характеризуются структурными и метаболическими нарушениями, сопровождаются синтезом и секрецией биологически активных веществ: гистамина, серотонина, гепарина, брадикинина и др. Многие из них оказывают патогенное действие, повышая проницаемость сосудов микроциркуляторного русла, усиливая экстравазацию и как следствие - сгущение крови, нарастание ее вязкости, наклонность к сладжированию и микротромбозу, т.е. нарушению микроциркуляции. Повреждения на клеточном уровне сопровождаются нарушением ферментативной активности: отмечается ингибирование ферментов цикла Кребса и активация гликолитических и лизосомальных ферментов, что вызывает нарушение обменных процессов в клетке.

При повреждении клетки, особенно в условиях гипоксии, образуется большое количество недоокисленных продуктов обмена, обусловливающих внутриклеточный ацидоз и нарушающих гомеостаз в целом. Структурные изменения клетки характеризуются нарушением внутриклеточных органелл. Следствием структурно-метаболических изменений может наступить перерождение клетки вплоть до ее гибели.

Однако, образующиеся при повреждении или гибели клетки биологически активные вещества стимулируют процессы репаративной регенерации, что обеспечивает нейтрализацию действия этиологического фактора, а функции поврежденных и погибших клеток компенсируется за счет регенерации или гипертрофии оставшихся клеток. В других случаях дефект, вызванный повреждением клеток, замещается соединительной тканью.

Повреждения на тканевом уровне характеризуются нарушением основных функциональных свойств, развитием патологического парабиоза, перерождением тканей. Нарушение основных функциональных свойств сопровождается снижением функциональной подвижности, уменьшением функциональной лабильности ткани.

Патологический парабиоз в отличие от физиологического не приводит к восстановлению исходного состояния ткани. Он протекает по тем же стадиям, что и физиологический, но при нем резко снижен уровень функциональной подвижности, отмечается ограничение функций, перерождение тканей (например, жировая дистрофия сердечной мышцы, печени, коллагенозы и др.).

Защитно-приспособительные и компенсаторные процессы на тканевом уровне проявляются включением ранее не функционировавших капилляров, образованием новых микрососудов, что улучшает трофику поврежденных тканей.

Повреждения на органном уровне характеризуются снижением, извращением или потерей специфических функций органа, уменьшением доли участия поврежденного органа в общих реакциях организма. Например, при инфаркте миокарда, клапанных пороках сердца нарушается функция сердца и доля его участия в адекватном гемодинамическом обеспечении функционирующих органов и систем. Компенсаторные реакции и процессы при этом формируются на уровне органа, системы и даже организма в целом, что приводит, например, к гипертрофии соответствующего отдела сердца, изменению его регуляции, что сказывается на гемодинамике - в итоге возникает компенсация нарушенных функций.

При первичном повреждении на системном или организменном уровне возникает генерализованное выпадение или ограничение той или иной функции, что особенно отчетливо наблюдается при заболеваниях ЦНС, эндокринных поражениях. При этом происходит сложная перестройка регуляторных процессов, обмена веществ, что в ряде случаев позволяет организму сохранить жизнь. К числу общих компенсаторных реакций, процессов при повреждении на системном или организменном уровне относятся лихорадка,общий адаптационный синдром и т.д. Компенсаторно-приспособительные реакции направлены на защиту и восстановление нарушенных функций организма как целого.

Патогенное действие повреждающих факторов реализуется на уровне функционального элемента органа. Функциональный элемент по А.М.Чернух - это микросистема, представляющая собой упорядоченный структурно-функци-ональный комплекс, составляющий интегральное целое, состоящий из клеточных и волокнистых образований органа, включающий все его ткани, на основе которого осуществляются обменные тканевые процессы. Более кратко это понятие звучит так: функциональный элемент - это совокупность паренхимы клетки, микроциркуляторной единицы, нервных волокон и соединительной ткани. Каждый функциональный элемент ткани состоит из:

- паренхимы клеток;

- артериол, прекапилляров, капилляров, посткапилляров, венул, лимфатических капилляров, артериоло-венулярных анастомозов;

- нервных волокон с рецепторами;

- соединительной ткани;

- тканевых базофилов.

Функциональный элемент осуществляет:

а) транскапиллярный обмен питательных веществ ( нутриентов ), кислорода, углекислоты и продуктов метаболизма тканей;

б) регуляцию системной и регионарной гемодинамики благодаря наличию в нем резистивных и емкостных сосудов, артериоло-венулярных шунтов и резерных (не функционирующих в определенный момент) капилляров.

Функциональные элементы участвуют в местных и общих реакциях повреждения , защитно-приспособительных и компенсаторных процессах за счет включения в работу резервных функциональных элементов ткани.

Причинно-следственные отношения патогенезе. Ведущее( главное ) звено патогенеза. Порочный круг. Местные и общие, специфические и неспецифические реакции в патогенезе.

Каждый патологический процесс, заболевание рассматривается как длинная цепь причинно-следственных отношений, которая распространяется по типу цепной реакции. Первичным звеном в этой длинной цепи является повреждение, возникающее под влиянием патогенного фактора, и которое становится причиной вторичного повреждения, вызывающего третичное и т.д. (Воздействие механического фактора травма-кровопотеря - централизация кровообращения -гипоксия - ацидоз - токсемия, септицемия - и т.д.).

В этой сложной цепи причинно-следственных отношений всегда выделяют основное (синонимы: главное, ведущее) звено. Под основным (главным) звеном патогенеза понимают такое явление, которое определяет развитие процесса с характерными для него специфическими особенностями. Например, в основе артериальной гиперемии лежит расширение артериол (это главное звено), что обусловливает ускорение кровотока, покраснение, повышение температуры гиперемированного участка, увеличение его в объеме и активацию обменных процессов. Главным звеном патогенеза острой кровопотери является дефицит обьема циркулирующей крови (ОЦК), который обусловливает снижение артериального давления, централизацию кровообращения, шунтирование кровотока, ацидоз, гипоксию и т.д. При устранении главного звена наступает выздоровление.

Несвоевременное устранение главного звена приводит к нарушению гомеостаза и формированию порочных кругов ( circulus vitiosus ) патогенеза. Они возникают тогда, когда появившееся отклонение уровня функционирования органа или системы начинает поддерживать и усиливать себя в результате образования положительной обратной связи. Например, кровопотеря сопровождается патологическим депонированием крови - выходом ее жидкой части из сосудистого русла - дальнейшим нарастанием дефицита ОЦК - углублением артериальной гипотензии, что через барорецепторы активирует симпатоадрена-ловую систему.Это усиливает сужение сосудов и централизацию кровообращения - в конечном итоге, нарастает патологическое депонирование крови и дальнейшее уменьшение ОЦК; в результате этого патологический процесс прогрессирует.

Другой пример. При гипертонической болезни ускоряется развитие атеросклероза, что приводит к нарушению функции барорецепторов и понижению их чувствительности к изменениям АД и в результате этого АД стабильно держится на высоких цифрах. Сужение сосудов почек вызывает гипоксию и включение системы ренин-ангиотензин, что еще больше усиливает спазм сосудов , повышает АД и способствует усилению секреции альдостерона.. Гиперсекреция альдостерона вызывает задержку натрия и гипернатриемию .Раздражение осморецепторов активирует секрецию АДГ( антидиуретический гормон, вазопрессин) , что приводит к усилению реабсорбции воды в почечных канальцах - увеличивается ОЦК и происходит дальнейшее нарастание АД.

Образование порочных кругов утяжеляет течение заболевания. Своевременная диагностика начальных стадий образования порочных кругов, предупреждение их становления и устранение главного звена патогенеза - залог успешного лечения больного.

В сложной цепи причинно-следственных отношений выделяют местные и общие изменения. Вопрос о взаимоотношении местных и общих явлений в патогенезе болезни, патологического процесса остается достаточно сложным. В целостном организме абсолютно локальных процессов не бывает. В патологический процесс, болезнь вовлекается весь организм. Как известно, при любой патологии: пульпит, стоматит, локальный ожог, фурункул, аденома гипофиза - страдает весь организм. И тем не менее, значение локальных и общих явлений в патогенезе весьма вариабельно. Можно выделить 4 варианта взаимосвязи местных и общих процессов в патогенезе:

1. Процесс начинается с местного повреждения органа или ткани в результате действия внешних или внутренних факторов, затем включаются адаптивные реакции, направленные на ограничение ( локализацию ) очага повреждения (например, воспаление –экссудация,грануляционный вал, пиогенная капсула, барьерная функция лимфоузлов).Участие общих реакций организма мобилизует локальные тканевые адаптивные механизмы, вследствие чего основные параметры гомеостаза (температура тела, количество лейкоцитов и лейкоцитарная формула, СОЭ, обмен веществ) существенно не меняются.

2. Местный процесс через рецепторы и поступление в кровь и лимфу БАВ вызывает развитие генерализованной реакции организма и определенные сдвиги параметров гомеостаза. Включаются приспособительные реакции, направленные на предупреждение развития общих патологических изменений в организме.

3. Генерализация местного процесса при его тяжелом течении отличается максимальной напряженностью адаптивных и защитных реакций и процессов, а также выраженностью патологических явлений на уровне организма. Возникает общая интоксикация организма, сепсис. Параметры гомеостаза могут выйти за рамки совместимых с жизнью изменений.

4. Локальные патологические изменения органов и систем развиваются вторично на основе первично генерализованного ( системного ) процесса (шок – шоковые почки, шоковое сердце, шоковые легкие и т.д. ).

В любой болезни всегда можно различить специфические проявления, характерные только для данного заболевания (генерализованная лимфоаденопатия при ВИЧ-инфекции), а также неспецифические, свойственные многим болезням или даже всем. Эти признаки обусловлены стереотипными защитными реакциями, сформировавшимися в ходе эволюции. Эти реакции включаются всякий раз, когда возникает патологическая ситуация, и связаны с изменениями функций нервной и эндокринной систем. Таких неспецифических реакций по крайней мере пять:

1. Парабиоз – застойное возбуждение, которое не распространяется и возникает в случае повреждения возбудимой ткани. Имеет значение в патогенезе некоторых блокад сердца.

2. Доминанта – наличие в центральной нервной системе очага возбуждения, который подчиняет себе все другие центры. Может обусловливать развитие психических заболеваний.

3. Нарушение кортико-висцеральной динамики обусловлено наличием тесной связи между корой головного мозга и внутренними органами. Имеет значение в развитии тиреотоксикоза.

4. Нарушении трофической функции нервной системы

5. Стресс. Разнообразные патогенные воздействия (высокие и низкие температуры, боль, интоксикация) вызывают стандартную неспецифическую реакцию, которая выражается в выбросе кортикотропина – гормона передней доли гипофиза. На это надпочечники отвечают интенсификацией выработки гормонов, поддерживающих адаптативные реакции.

Патогенное действие этиологических факторов реализуется благодаря трем механизмам патогенеза: прямого, гуморального и нейрогенного (нервно-рефлеторного). Прямое повреждающее действие оказывают механические факторы, обладающие большим запасом кинетической энергии, физические ( тепловой -ожоги), химические (ожоги).

Гуморальные механизмы патогенеза опосредуются жидкими средами организма: кровью, лимфой, межклеточной жидкостью. Особая роль этим механизмам принадлежит в генерализации патологии (метастазирование, сепсис и т.д.).

Нейрогенный механизм патогенеза опосредуется через нервную систему вследствие нарушения регуляторных процессов.

Защитно-приспособительные, компенсаторные и восстановительные процессы. Механизмы выздоровления.Патогенетические принципы терапии.

Важным выражением каждой болезни являются реактивные изменения со стороны клеток, органов и систем, которые возни­кают всегда вторично, в ответ на повреждение, вызванное болезнетворными причинами. К ним относятся такие процессы, как воспаление, лихорадка, отек и др.

Эти реактивные изменения в организме обозначаются как защитно-компенсаторные процессы, или “физиологическая мера” защиты (И. П. Павлов), как “патологическая (или аварийная) регуляция функции”(В. В. Подвысоцкий, Н. Н. Аничков), как “целительные силы организма” (И. И. Мечников). Н.Н. Зайко различает адаптацию, как проявление работы физиологических механизмов регуляции, и компенсацию, как результат работы аварийных механизмов.

В ходе развития болезни процессы повреждения и восстановления находятся в тесном взаимодействии и, как указывал И. П. Павлов, часто трудно бывает отделить один от другого.Эти процессы развиваются и протекают на различных уровнях, начиная с молекулярного и заканчивая целым организмом больного человека.

При изучении патогенеза заболевания особое внимание уделяется оценке защитных механизмов, выработавшихся в процессе эволюции: барьерным образованиям, приспособительным и компенсаторным реакциям.

Барьеры - это морфологические и морфо-функциональные образования, предохраняющие организм от патогенных факторов. К ним относятся кожа, слизистые оболочки, костный покров черепа, передняя брюшная стенка, кишечник, ретикуло-эндотелиальная система - это все морфологические образования. К морфо-функциональным барьерам относятся гистогематический и гематоэнцефалический барьеры. Они представляют собой совокупность соединительнотканных элементов и капилляров, находящихся между кровью и тканями, а также между кровью, спинномозговой жидкостью и мозгом.

Гистогематический барьер обеспечивает постоянство состава и физико-химических свойств тканевой жидкости, а также задерживает переход в нее из крови чужеродных веществ.

Гематоэнцефалический барьер защищает центральную нервную систему от проникновения в ликвор чужеродных веществ, введенных в кровь, или продуктов нарушенного обмена веществ.

Барьерную функцию выполняют печень и буферные системы крови и тканевой жидкости. Барьеры предупреждают возникновение и развитие болезни, а при их возникновении ограничивают распространение патогенного фактора, локализуют очаг повреждения.

Защитно-компенсаторные процессы включаются при действии патогенных факторов и представлены безусловными и условными рефлекторными реакциями. Безусловные реакции направлены на освобождение органа или ткани от контакта с патогенным фактором (кашель, чихание, моргание, спазм сосудов

и др.).

При повторном контакте с патогенным фактором развивается условно-рефлекторная реакция (учащение сердечных сокращений, подъем АД, слюнотечение, слезотечение) Действие условно-рефлекторных реакций более продолжительное.

Компенсаторные процессы направлены на компенсацию нарушений и расстройств функциональных систем, вызванных патогенными факторами, и характеризуются развитием гипертрофии органа, включением резервных клеток, репаративной регенерацией (ускоренное образование эритроцитов, лейкоцитов; новообразование миофибрилл и миюхондрий в кардиомиоцитах), усилением функции парного органа (почки, легкого) или органа и системы, смежных по функции (печени и мочевыделительной системы).

Механизмы выздоровления ( саногенеза )

Выздоровление - это процесс восстановления нормальной жизнедеятельности организма после болезни, восстановление нарушенных функций больного организма и приспособление его к окружающей среде. Выделяют:

а) срочные неустойчивые (аварийные) механизмы. Они представлены защитными рефлексами - например, выделение катехоламинов при стрессе;

б) относительно устойчивые механизмы, действующие в течение всего периода заболевания: увеличение резервных клеток - лейкоцитоз, эритроцитоз; включение регуляторных систем -устанавливается пониженная теплопродукция при повышении температуры окружающей среды;

в) продолжительно устойчивые механизмы - компенсаторная гипертрофия, репаративная регенерация, выработка антител, изменение пластических свойств ЦНС, охранительное торможение, выработка условных рефлексов и усиление безусловных рефлексов.

Знание механизмов патогенеза обеспечивает надежное лечение больного и профилактику заболевания. Патогенетические терапия — комплекс мер, направленных на прерывание цепи причинно-следственных отношений между различными структурными, метаболическими и функциональными нарушениями, возникающими в организме вследствие воздействия главного этиологического фактора, путем устранения основного звена патогенеза. Например, стеноз левого атриовентрикулярного отверстия служит основным звеном в цепи многих последующих нарушений: расширения левого предсердия, застоя крови в малом круге, нарушения функции правого желудочка, а затем застоя в большом круге кровообращения, кислородного голодания циркуляторного типа, одышки и др. Устранение этого звена путем митральной комиссуротомии ликвидирует все указанные нарушения.

Патогенетические терапия включают симптоматическую терапию, дезинтоксикационную и иммунодепрессивную терапию; лечение, направленное на повышение резистентности организма; десенсибилизацию и терапию типовых патологических процессов.

Основные направления учения о болезни

Современные представления в патологии сложились в результате исторического развития медицины.

В соответствии со взглядами некоторых древних философов на природу, которую они считали состоящей из основных элементов – воды, огня, воздуха и земли, основоположник медицины Гиппократ полагал, что организм человека построен из жидкостей четырех родов: крови, слизи, желтой и черной желчи. Он считал, что правильное смешение этих жидкостей обеспечивает здоровье. Болезни же возникают в результате внешних воздействий, вызывающих неправильное смешение или загрязнение этих жидкостей. Таким было гуморальное направление в понимании сущности болезней.

На основе учений Демокрита возникло солидарное направление учения о болезни. Согласно этой теории, сущность болезни заключается в изменении плотности тела, расположения твердых составных частей тела вследствие хаотического движения атомов.

Указанные взгляды древних философов уже содержали элементы материалистического объяснения сущности болезни и пользовались признанием в течение многих столетий.

Немецкий ученый Вирхов первый обратил внимание на то, что при болезни изменяются не только органы в целом, но и клетки, из которых построены ткани этих органов. Всякую болезнь он стал объяснять исключительно изменениями в клетках. На этом основании он создал целлюлярную патологию. Вирхов изучил и систематизировал ценный фактический материал относительноклеточных явлений, лежащих в основе атрофии, гипертрофии, воспаления, опухолей и др. патологических процессов.

Основные направления развития учения об этиологии.

Представления об этиологии болезней также значительно эволюционировало.

Монокаузализм – механистическая концепция, признающая значимость только причин в развитии болезни и отрицающая роль условий. Возникновение этого учения обусловлено бурным развитием микробиологии и представлений об инфекционном процессе. Согласно этой теории, для возникновения болезни достаточно проникновения инфекционного агента в организм, а реактивность организма и его восприимчивость не имеют никакого значения.

Конституционализм отрицает объективную причинность возникновения болезней. Согласно этой концепции причиной болезни является сумма равноценных по значению условий. Это учение базируется на формальной генетике: если есть дефект в генах, то болезнь обязательно проявится. Оно оправдывает многие неэтические действия врачей (стерилизацию неполноценных людей). Конституционалисты считали, что медицина сохраняет жизнь неполноценных людей и увеличивает банк патологических генов.

Кондиционализм (лат. Conditio – условие) отрицает объективную причинность возникновения болезней и подменяет категорию причины суммой равноценных по значению условий. Эти утверждения базировались на тех наблюдениях, когда проникновение патогенных микробов в организм человека не всегда сопровождалось развитием заболевания.

Психосоматическая концепция (греч. Psyche – душа, soma – тело) – направление, согласно которому определяющее значение придается межличностным и внутриличностным конфликтам, формирующимся обычно в раннем детском возрасте и впоследствии проявляющимся в виде различных соматических расстройств. Ряд сторонников этого направления пытается установить зависимость между характером соматического заболевания и специфическими чертами личности больного, типом эмоционального конфликта. Эта концепция строится в основном на произвольных, обычно, психоаналитических толкованиях.

ПАТОГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

Самые разнообразные факторы внешней среды, с которыми человек постоянно сталкивается в процессе жизнедеятельности, могут стать для него болезнетворными. Это зависит от их интенсивности, длительности воздействия, а также от адаптационных возможностей и реактивности организма. Патогенными могут стать механические (механическая травма), физические воздействие термических факторов, ионизирующего и других видов излучений, высокого и низкого атмосферного давления, электромагнитных волн), химические (кислоты, щелочи, лекарственные препараты, алкоголь, наркотические вещества, промышленные и сельскохозяйственные яды), биологические факторы (бактерии, вирусы, грибы, разнообразные виды паразитов). Кроме того, учитывая двойственную биосоциальную сущность человека, патогенными могут стать психические и социальные факторы.

Механическая травма – это повреждающее воздействие на ткани твердыми телами или взрывной волной. Характер повреждения может быть различным и местно проявляется в виде переломов, разрывов, ушибов, раздавливания или сочетания указанных видов повреждений. Особую группу механических повреждений составляют огнестрельные ранения, характер которых зависит от специфики ранящего снаряда, его скорости и массы. Местные последствия травм могут сопровождаться тяжелыми общими нарушениями, вызванными кровопотерей, повреждением нервных стволов. В тяжелых случаях эти нарушения носят характер травматического шока (см. тему «Патофизиология экстремальных состояний. Шок»).

Патогенное действие термических факторов может быть общим и местным. Общее действие высокой температуры может привести к развитию гипертермии, а низкой – гипотермии. При местном воздействии высокой температуры возникают ожоги. Однако неверно рассматривать ожоги как исключительно местный процесс. Нередко опасность общих нарушений превышает значение местных. Это имеет место при развитии ожоговой болезни.

Гипертермия развивается в результате задержки тепла в организме из-за нарушения теплоотдачи. Развитию гипертермии способствуют высокая температура и влажность атмосферного воздуха, когда теплоотдача затруднена и осуществляется только при напряжении механизмов физической терморегуляции. При повышении температуры атмосферного воздуха до 33º (температура кожи) теплоотдача путем проведения и излучения становится неэффективной, а при повышенной влажности затрудняется отдача тепла путем испарения. В этих условиях нарушается равновесие между образованием тепла в организме и его отдачей во внешнюю среду, что приводит к задержке тепла и перегреванию. Развитию гипертермии способствуют также непроницаемая для влаги одежда, излишне развитая подкожная клетчатка, физическая работа.

Стадия компенсации характеризуется сохранением нормальной температуры тела, что достигается усиленной работой механизмов теплоотдачи. В этот период наблюдаются расширение кожных сосудов, усиление потоотделения, учащение дыхания. Перенапряжение механизмов терморегуляции приводит к их истощению, а наблюдающееся вслед за этим повышение температуры тела свидетельствует о наступлении второго периода гипертермии – стадии декомпенсации. Она характеризуется резким возбуждением центральной нервной системы, учащенным поверхностным дыханием, повышенной частотой сердечных сокращений (до 140 ударов в минуту). Усиленное потоотделение приводит к нарушениям водно-электролитного обмена, повышению вязкости крови, что повышает нагрузку на систему кровообращения. Дальнейшее повышение температуры тела и перевозбуждение нервных центров могут закончиться их истощением. Наблюдаются нарушение сознания, судороги, снижение рефлекторной деятельности. Смерть наступает в результате прекращения деятельности центров регуляции дыхания и кровообращения.

Тепловой удар возникает в результате острого перегревания. Он характеризуется резким расстройством функций центральной нервной системы – беспокойством, ощущением сильного жара, рвотой, судорогами, потерей сознания (гипертермическая кома). Повышается частота сердечных сокращений, возникает сильная одышка, понижается артериальное давление. Температура тела может повышаться до 42 - 43º. Смерть может наступить через несколько часов при явлениях коллапса, которые могут возникнуть и с самого начала. После перенесенного теплового удара нарушения функций центральной нервной системы могут сохраняться длительное время.

Солнечный удар возникает под воздействием солнечных лучей на поверхность головы. При солнечном ударе наблюдаются явления сильного раздражения центральной нервной системы: общее возбуждение, иногда психические и нервные расстройства. В менее выраженных случаях отмечаются интенсивные головные боли, раздражительность. В оболочках и ткани головного мозга развивается гиперемия, возможны кровоизлияния.

Ожог – результат местного воздействия высокой температуры. Ожоги характеризуются развитием местных деструктивных и реактивных изменений. Выделяют четыре степени тяжести ожогов:

1. Характеризуется покраснением кожи (эритема), слабой воспалительной реакцией. Целостность кожных покровов сохранена.

2. Проявляется отслоением эпидермиса с образованием пузырей, развитием экссудативного воспаления.

3. Сопровождается некротическими изменениями кожных покровов, образованием язв.

4. Обугливание кожи и подлежащих тканей.

Ожоги значительной площади и степени тяжести приводят к выраженным общим нарушениям. Развивается ожоговая болезнь. В ее течении различают следующие стадии:

1. Ожоговый шок. Ведущую роль в его патогенезе играет интенсивная болевая импульсация, которая вызывает выраженное раздражение и последующее истощение центральной нервной системы. Это приводит к нарушению регуляции сосудистого тонуса, дыхания и сердечной деятельности. Кроме того, ожоговый шок сопровождается выраженной интоксикацией денатурированными белками и токсическими продуктами его ферментативного гидролиза. Значительную роль в патогенезе ожогового шока играет гиповолемия и повышение вязкости крови, связанные с потерей жидкости, обусловленной повышением проницаемости сосудов на месте поражения.

2. Ожоговая инфекция всегда сопровождает ожоговую болезнь. Входными воротами для инфекции служит ожоговая поверхность. Кроме того, источником инфекции является содержимое кишечника. Это связано с нарушением барьерной функции кишечной стенки при шоке. Инфекционные осложнения усугубляют интоксикацию и тормозят процессы регенерации.

3. Ожоговое истощение. Прогрессируют кахексия, анемия, отеки, дистрофические изменения во внутренних органах. С нарушением функции иммунной системы связано развитие пневмоний, пиелонефритов.

4. Выздоровление характеризуется полным отторжением некротических тканей, развитием грануляций, рубцеванием, эпителизацией.

Гипотермия – нарушение теплового баланса, сопровождающееся понижением температуры тела. Оно может возникнуть в результате повышения теплоотдачи при снижении температуры окружающей среды, снижения теплопродукции или сочетания этих факторов. Гипотермия может возникнуть при длительном пребывании в среде, температура которой ниже температуры тела всего на 15º, особенно при пребывании в воде. Переохлаждению способствует высокая влажность атмосферного воздуха, так как вода обладает большей теплопроводностью, а также высокая скорость движения воздуха.

Первый период гипотермии – стадия компенсации – характеризуется активацией адаптационных механизмов терморегуляции. Температурные рецепторы кожи воспринимают холодовое раздражение и посылают импульс в гипоталамус, где расположен центр терморегуляции, а также в высшие отделы центральной нервной системы. Отсюда по двигательным нервам поступают сигналы к скелетным мышцам, в которых развивается терморегуляторный тонус и дрожь. По симпатическим нервам возбуждение достигает мозгового вещества надпочечников, где усиливается секреция адреналина. Последний вызывает сужение периферических сосудов и снижение интенсивности потоотделения, что приводит к уменьшению теплоотдачи, а также стимулирует распад гликогена в печени и мышцах.

Важным фактором является включение в процессы терморегуляции гипофиза, а через его тропные гормоны – щитовидной железы и коры надпочечников. Глюкокортикоиды стимулируют глюконеогенез, мобилизируя тем самым пластический материал для покрытия повышающихся энергетических потребностей. Тиреоидные гормоны повышают обмен веществ, разобщают окисление и фосфорилирование, что приводит к повышению теплопродукции. Этот механизм способствует экстренному согреванию, однако, связан со снижением синтеза макроэргов, необходимых для осуществления различных функций. Следовательно, разобщение окислительного фосфорилирования не способно обеспечить длительную адаптацию к условиям холода.

Длительная адаптация к низким температурам достигается путем повышения мощности митохондриальной системы, повышения активности ферментов цикла трикарбоновых кислот. Биогенез митохондрий стимулируется воздействием тиреойдных гормонов и связан с активизацией генетического аппарата клетки, увеличением синтеза нуклеиновых кислот и белка.

В условиях продолжительного и интенсивного воздействия низких температур наблюдается истощение механизмов терморегуляции. Температура тела снижается, и наступает вторая стадия гипотермии – стадия декомпенсации. В этот период отмечается снижение скорости обменных процессов и потребления кислорода, угнетение жизненно важных функций. Нарушение дыхания и кровообращения приводит к развитию гипоксии, нарушению функции центральной нервной системы вплоть до развития гипотермической комы (см. Патофизиология экстремальных состояний). Угнетение функции центральной нервной системы является, в какой-то степени, защитным механизмом, так как снижается чувствительность нервных клеток к гипоксии и дальнейшему падению температуры тела. Снижение обмена веществ уменьшает потребность тканей в кислороде.

Интересен тот факт, что в состоянии гипотермии организм становится менее чувствительным к разнообразным патогенным воздействиям внешней среды – голоду, гипоксии, инфекции, ионизирующему излучению. На этом основано применение искусственной гипотермии (гибернации) с лечебной целью, например при операциях на сердце и крупных сосудах. В этих случаях температура тела поддерживается на низком уровне с помощью охлаждения и применения препаратов, тормозящих функцию терморегуляторных центров (наркотические препараты, ганглиоблокаторы).

Действие ионизирующего излучения. К ионизирующим излучениям относят лучи высокой энергии (рентгеновские и γ-излучение), также ά- и β-частицы (радионуклиды). Все виды ионизирующих излучений обладают способностью проникать в облучаемую среду и производить ионизацию. Облучение организма может быть внешним и внутренним (инкорпорированное облучение, вызванное поступлением радионуклидов во внутренние среды организма). Возможно комбинированное облучение.

Чувствительность различных тканей к воздействию ионизирующего излучения неодинакова. Самой высокой радиочувствительностью обладают те ткани, в которых процессы деления клеток протекают наиболее интенсивно. Это, в первую очередь, тимус, половые железы, кроветворная и лимфойдная ткань. Следующей в этом ряду стоит эпителиальная ткань и эндотелий сосудов. Хрящевая, костная, мышечная и нервная ткань являются относительно радиорезистентными. Нервные клетки не способны к делению и гибнут только при действии на них больших доз радиации (интерфазная гибель).

Механизм прямого повреждающего воздействия ионизирующего излучения на организм заключается в ионизации, возбуждении, разрыве наименее прочных связей, прежде всего, высокомолекулярных соединений. Первичной мишенью могут стать белки, липиды, нуклеиновые кислоты, нуклеопротеидные комплексы, липопротеиды.

Из всех радиохимических реакций наибольшее значение имеет радиолиз воды, продуктами которого являются свободные радикалы (OHֹ, Hֹ). Последние способны вступать с возбужденными молекулами воды, кислородом тканей и дополнительно образовывать перекись водорода (H2O2), радикал гидропероксида (HO2ֹ), атомарный кислород (O). Продукты радиолиза воды обладают высокой биохимической активностью и способны вызывать реакцию окисления по любым химическим связям. Следующие друг за другом реакции окисления нарастают, приобретая характер цепных разветвленных реакций. Доказательством большого значения продуктов радиолиза воды в патогенезе воздействия ионизирующего излучения является высокая радиоустойчивость порошкообразных ферментов по сравнению с их водными растворами.

Механизм опосредованного повреждающего воздействия ионизирующего излучения заключается в повреждении клеточных структур свободными радикалами и перекисями. Они способны вызывать радиохимическое окисление пиримидиновых и пуриновых оснований, нарушая тем самым структуру нуклеиновых кислот. Продукты радиолиза воды окисляют свободные жирные кислоты и аминокислоты, в результате чего образуются, соответственно, липидные и хиноновые радиотоксины.

Радиотоксины способны угентать синтез нуклеиновых кислот, непосредственно повреждать структуру ДНК, изменять активность ферментов. Радиотоксины хиноидного ряда действуют подобно самой радиации на главные мишени — ДНК ядер клеток (радиомиметический эффект). Липидные радиотоксины повреждают главным образом биологические мембраны, в том числе мембраны митохондрий и лизосом. Это влечет за собой "энергетический кризис в клетке", высвобождение лизосомальных ферментов. Нарушается ферментативное окисление, появляются вторичные радиотоксины (особые белки, пептиды, биогенные амины и др.), которые сами вызывают повреждение биологических структур и усиливают образование первичных радиотоксинов — образуются порочные круги патогенеза лучевого поражения.

Воздействие ионизирующего излучения приводит к нарушению всех процессов жизнедеятельности клетки. Могут наблюдаться любые виды поломок генетического аппарата (генные, хромосомные, геномные мутации). Митотическая активность клетки угнетается. Повреждаются все органеллы клетки. Ионизирующее излучение повреждает внутриклеточные мембраны – мембраны ядра, митохондрий, лизосом, эндоплазматического ретикулума. Из лизосом высвобождаются ферменты, повреждающие внутриклеточные структуры (нуклеиновые кислоты, цитоплазматические и ядерные белки). В митохондриях нарушается окислительное фосфорилирование, что приводит к энергодефициту.

К наиболее уязвимым системам для воздействия ионизирующего излучения относится система крови. После облучении отмечается уменьшение количества всех форменных элементов крови, а также их функциональная неполноценность. В первые часы после облучения наблюдается лимфопения, позднее – недостаток гранулоцитов и тромбоцитов, еще позже – эритроцитов. Возможно опустошение костного мозга.

Снижается иммунная реактивность. Угнетается активность фагоцитоза и антителообразование. Последнее во многом обусловлено подавлением синтетических процессов радиотоксинами. Часто развиваются тяжелые инфекционные осложнения (пневмония, некротическая ангина, пиелонефрит и т. д.). Бурно развивается инфекция в кишечнике, что наряду с нарушением барьерной функцией кишечника способствует выраженной интоксикации и септическим состояниям.

Для лучевой болезни характерно развитие геморрагического синдрома. Это связано со снижением уровня тромбоцитов в периферической крови, нарушением их агрегационной способности из-за нарушения микроструктуры мембран. Развитию геморрагического синдрома способствуют также нарушение синтеза факторов свертывания в печени и повышение активности противосвертывающей системы. В периферической крови повышается количество гепарина, высвобождающегося при дегрануляции тканевых базофилов.

Кроме того, в патогенезе геморрагического синдрома важную роль играют патологические изменения сосудистой стенки. Слущивается эндотелий, лизосомальными ферментами повреждаются соединительнотканные элементы. Под воздействием биологически активных веществ происходит паралитическое расширение сосудов, повышение их проницаемости. С выходом жидкой части крови за пределы сосудистого русла развивается истинный капиллярный стаз, который усугубляет дистрофические изменения в тканях.

Не смотря на относительную устойчивость нервной ткани к воздействию ионизирующего излучения, практически всегда наблюдаются признаки нарушения функций центральной нервной системы. Это обусловлено воздействием на рецепторы продуктов радиолиза воды и распада тканей.

Импульсы поступают в нервные центры, нарушая их функциональную активность. Под действием облучения в высоких дозах развивается интерфазная гибель нейронов.

Острая лучевая болезнь может развиваться в одной из четырех форм, в зависимости от поглощенной дозы тотального облучения.

1. Костномозговая форма (0,8 – 10 Гр). Различают четыре клинических периода. Период первичных реакций представляет собой реакции нервных и гуморальных механизмов на облучение: возбуждение, головная боль, лабильность артериального давления и пульса, нарушения функций внутренних органов. Отмечается кратковременный лейкоцитоз с лимфопенией. Период мнимого благополучия характеризуется сохранением лабильности пульса и артериального давления, лейкопенией. Период развернутых клинических проявлений сопровождается панцитопенией, развитием инфекционных осложнений (некротическая ангина, пневмония), геморрагическим синдромом. Период исходов. Выздоровление начинается с нормализации картины крови. Долгое время сохраняются астения, неустойчивость гемопоэза, ослабление иммунитета.

2. Кишечная форма (10 – 20 Гр) характеризуется массовой интерфазной гибелью клеток кишечного эпителия, нарушением его барьерной и моторной функций. Наблюдаются рвота, боль по ходу кишечника, возможно развитие паралитической кишечной непроходимости.

3. Токсемическая форма (20 – 80 Гр) сопровождается выраженной интоксикацией продуктами жизнедеятельности кишечных бактерий и биологически активными веществами.

4. Церебральная форма (более 80 Гр). Наблюдаются структурные изменения и гибель нейронов коры больших полушарий, грубые повреждения эндотелия сосудов. Тяжелые необратимые нарушения в центральной нервной системе приводят к развитию судорожно-паралитического синдрома. Смерть наступает в ходе самого облучения или через несколько минут после него.

Хроническая лучевая болезнь является результатом повторных облучений небольшими дозами. Различают три степени тяжести хронической лучевой болезни.

1. Наблюдаются обратимые функциональные расстройства наиболее чувствительных систем. В периферической крови обнаруживаются нестойкая лейкопения, тромбоцитопения.

2. Развиваются выраженные изменения со стороны кроветворения и нервной системы, геморрагический синдром, иммунодефицит. В анализе крови отмечаются стойкая лейкопения, лимфопения, тромбоцитопения.

3. Наблюдаются глубокие необратимые дистрофические изменения в органах. Истощена функция эндокринных желез. В нервной системе выражены признаки органического поражения. Резко угнетено кроветворение, тонус сосудов понижен, а проницаемость их стенки повышена.

В настоящее время выделяют две группы эффектов воздействия ионизирующего излучения:

-пороговые или нестохастические эффекты – имеющие порог вредного воздействия (острая и хроническая лучевая болезнь, лучевые ожоги);

-беспороговые или стохастические эффекты – не имеющие количественного порога (мутагенное, канцерогенное, эмбриотропное действие). Одного кванта энергии достаточно для мутации, а последствия единственной мутации могут оказаться для организма трагическими, особенно в тех случаях, когда имеет место нарушение функции репаразной системы или клеточного иммунного ответа.

Известно, что малые дозы излучения, не вызывающие в ранние сроки видимых функциональных и морфологических нарушений, могут вызывать патологические изменения в организме в отдаленные сроки, в частности, повышать частоту новообразований.

На всех уровнях организации в ответ на воздействие ионизирующего излучения возникают компенсаторно-приспособительные реакции. Воздействию свободных радикалов противостоят системы антиоксидантной защиты.

В клетке функционируют ферменты репарации поврежденной ДНК, ингибиторы и инактиваторы биологически активных веществ. Способность клеток реперировать повреждения ДНК – один из основных факторов, определяющих устойчивость организма к радиации.

Коррекция лучевого поражения направлена на борьбу с интоксикацией, инфекционными осложнениями, геморрагическим синдромом. Лечение предполагает терапевтическую коррекцию нарушений функций эндокринной и нервной систем, желудочно-кишечного тракта. Особое значение имеет восстановление гемопоэза. Успешно применяются средства, перехватывающие активные радикалы, антиоксиданты.

Действие инфракрасного излучения во многом связано с его термическим эффектом. При незначительной интенсивности инфракрасного излучения возникает гиперемия кожи. Интенсивное облучение инфракрасными лучами может вызвать ожоги кожного покрова. Кроме того, воздействие инфракрсного излучения на поверхность головы может привести к нагреванию мозговых оболочек и развитию теплового удара.

Действие ультрафиолетового излучения. Ультрафиолетовые лучи активируют обменные процессы в тканях, что способствует повышению количества образующихся продуктов метаболизма и биологически активных веществ, вызывающих расширение сосудов. Возникает эритема, которая может сопровождаться болевыми ощущениями. Ультрафиолетовое излучение способно вызывать пролиферацию клеток эпидермиса. Острая передозировка УФО сопровождается дерматитом, повышением температуры тела. Особенно опасно развитие фотоофтальмии (поражение роговицы и сетчатки). Хроническая передозировка УФО вызывает общее снижение резистентности организма, обострение хронических заболеваний. Длительная инсоляция – фактор риск развития рака кожи.

Действие радиоволн сверхвысоких частот. Источниками СВЧ– волн являются радиолокаторы, микроволновые печи, мобильные телефоны. СВЧ-волны оказывают негативное действие на центральную нервную систему, вызывая развитие астено-вегетативного синдрома, оказывают повреждающее воздействие на клетки с высокой митотической активностью. Наблюдаются нарушения кроветворения, функций органов эндокринной системы.

Действие электрической энергии зависит от характера электрического тока (постоянный или переменный), напряжения, частоты, направления и длительности воздействия. Механизм действия электрического тока возможен в трех направлениях: электролиз, электротермическое и электромеханическое воздействия.

Электролиз вызывает биохимические и коллойдные изменения в тканях. Проходя через биологические объекты, ток производит поляризацию атомов и молекул, изменяет пространственную ориентировку заряженных частиц и усиливает их движение.

Электротермическое действие обусловлено переходом электрической энергии в тепловую, вследствие чего возникают ожоги, а электромеханическое выражается в переходе электрической энергии в механическую.

Электромеханическое действие приводит к нарушению целостности тканей вплоть до разрывов и даже переломов.

Переменный ток опаснее постоянного при относительно низком напряжении и частоте, так как сопротивление тканей переменному току слабее, чем постоянному.

Большую роль играет направление тока. Если электрический ток проходит через голову, смерть может наступить в результате паралича дыхательного центра в продолговатом мозге. В случае прохождения тока через сердце наступают тяжелые нарушения электрической активности миокарда, и развиваются фатальные нарушения сердечного ритма (фибрилляция желудочков, асистолия). Нарушения функции сердца и асистолия могут возникнуть без прохождения тока через сердечную мышцу. Такие явления могут быть результатом рефлекторного нарушения коронарного кровотока или повышения тонуса блуждающего нерва.

Степень нарушений, вызванных электрическим током, зависит также от продолжительности действия. Известно, что ток даже высокого напряжения и большой силы не является смертельным, если он действует менее 0,1 секунды.

Действие высокого атмосферного давления человек испытывает при погружении под воду во время проведения водолазных и кесонных работ. При резком повышении атмосферного давления возможен разрыв легочных альвеол. Кроме того, в условиях гипербарии человек дышит воздухом или другой газовой смесью под повышенным давлением, в результате чего в крови и тканях растворяется большее количество газов (сатурация). Наибольшее значение имеет азот. В условиях высокого атмосферного давления азот накапливается в тканях, богатых липидами. Поскольку липиды в большом количестве содержатся в нервной ткани, на первый план выходят симптомы поражения центральной нервной системы.

На начальных этапах развивается эйфория, ослабление способности концентрировать внимание, позднее наблюдается депрессия, различные степени нарушения сознания. Для предупреждения этих состояний дыхательные приборы заправляются кислородно-гелиевыми смесями, так как гелий менее тропен к нервной ткани.

Токсичен в больших количествах для организма и кислород. Это связано с тем, что ткани в первую очередь утилизируют кислород, растворенный в плазме крови, количество которого в условиях гипербарии возрастает. Затрудняется диссоциация оксигемоглобина. Количество восстановленного гемоглобина, необходимого для выведения углекислоты недостаточно. Развивается своеобразное удушье. Кроме того, гипероксия вызывает образование свободных радикалов и перекисей, повреждающих липиды клеточных мембран, нуклеиновые кислоты, белки.

Во время возвращения в условия нормального атмосферного давления (декомпрессия) наблюдается десатурация – выведение избыточного количества растворенных газов крови легкими. Декомпрессия должна проводиться медленно, чтобы скорость выхода газов из растворенного состояния не превышала возможности легких выводить их. В противном случае развивается декомпрессионная болезнь, вызванная множественной газовой эмболией. При этом наблюдаются кожный зуд, боль в суставах, в тяжелых случаях - нарушения зрения, потеря сознания, параличи.

Действие низкого атмосферного давления человек испытывает на больших высотах. Патологические изменения, развивающиеся в таких условиях, обусловлены экзогенной гипоксией (снижение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе) и декомпрессией (непосредственное снижение атмосферного давления).

При снижении атмосферного давления газы, находящиеся во внутренних средах организма расширяются. В связи с этим при снижении атмосферного давления развиваются высотный метеоризм (расширение кишечных газов), болевые ощущения в лобных пазухах, носовые кровотечения. На высоте 19000м при разгерметизации кабины летательного аппарата практически мгновенно наступает смерть. Это вызвано тем, что на этой высоте кровь закипает при температуре тела.Во время быстрого перепада атмосферного давления развивается синдром взрывной декомпрессии. При этом наблюдаются баротравмы легких (разрыв альвеол и легочных сосудов, который приводит к развитию газовой эмболии), сердца и крупных сосудов.

Действие на организм факторов космического полета. На старте и во время приземления космонавт испытывает воздействие перегрузок, вибрации, шума, высокой температуры. Во время орбитального полета на человека воздействуют невесомость и гипокинезия.

Перегрузка – сила, которая действует на организм во время движения с ускорением. Основным механизмом перегоезки является смещение органов и жидких сред организма в направлении, противоположном движению. Большое значение в патогенезе воздействия ускорения имеет нарушение внешнего дыхания, легочного кровотока и газообмена. Не менее важным является раздражение интерорецепторов и интенсивная афферентная импульсация, вызванные смещением внутренних органов.

Действие невесомости во время длительного космического полета приводит к перестройке систем организмана новый уровень функционирования. Значительные изменения претерпевает система кровообращения. В результате выпадения гидростатического компанента артериального давления происходит перераспределение крови с увеличением кровенаполнения сосудов верхней половины тела. Раздражение волюморецепторов приводит к снижению выделения вазопрессина и альдостерона и перестройке водно-электролитного обмена.

Происходят значительные изменения в опорно-двигательном аппарате. Из костной ткани выводятся кальций и фосфор, возникает остеопороз. Наблюдается уменьшение массы скелетных мышц, снижается сила их сокращений, что является следствием гипокинезии и нарушения нервная нервной трофики мышц. Последнее развивается в результате снижения интенсивности афферентной импульсации.

Патогенное действие химических факторов. Химические вещества могут оказывать различное действие, нередко являясь причиной отравлений. Отравления могут быть вызваны веществами, поступающими в организм из вне (экзогенные яды) или образующимися в самом организме (эндогенные яды). Аутоинтоксикация (вызванная эндогенными ядами) возникает в результате нарушения функции выделительных органов, барьерной функции кишечника, врожденных ферментопатий (фенилкетонурия).

Отравляющее действие ядов проявляется нарушением разнообразных функций. На этом основании различают химические вещества общеядовитого действия (цианиды), гепатотоксические (толуилендиамин, флоридзин, четыреххлористый углерод), нейротоксические (стрихнин, мышьяк) и т. д.

Токсичность – способность химических соединений вызывать изменения процессов клеточного метаболизма, приводящие к нарушению функций и гибели клетки.

Молекулы инородных соединений, проникшие в организм, подвергаются распределению. Они или равномерно разносятся по организму, или, в силу своих химических свойств, связываются с определенными структурами, в результате чего эти соединения накапливаются в различных органах (например, связывание ионов тяжелых металлов промежуточным веществом соединительной ткани). При равномерном распределении токсичное вещество разводится, и его концентрация во внутренней среде организма снижается. При неравномерном распределении этого не происходит. Например, радиоактивные вещества аккумулируются в промежуточном веществе костей и в коллойде щитовидной железы, откуда и оказывают вредное воздействие. При выведении чужеродных соединений почками там их концентрация может превышать таковую в крови.

Следующим этапом является трансформация чужеродного соединения. До недавнего времени существовало мнение, что она приводит к образованию веществ менее активных, чем исходные. Сегодня известно, что может сложиться и противоположная ситуация.

Элиминация – совокупность процессов, с помощью которых чужеродные соединения выводятся из организма. Часто в целях элиминации трансформированная молекула подвергается последующим биосинтетическим изменениям (конъюгация).

Попадая в ткань, яд, кроме прямого действия на различные системы, может вызывать раздражение рецепторов различных областей организма, особенно синокаротидной и аортальной зон.

Повторное введение химических веществ, нередко сопровождается привыканием к ним. Это объясняется постепенным снижением проницаемости поверхности кожи и слизистых оболочек (мышьяк), ускорением разрушения вещества (этанол), а также ускорением выведения (атропин) или снижением чувствительности к ним.

Патофизиологические аспекты алкоголизма.

Эндогенный этанол относится к незаменимым метаболическим факторам. В норме его концентрация в крови составляет 0,01-0,03% (0,01-0,03 г/л). В организме этанол подвергается быстрому и эффективному окислению, преимущественно в печени (до 80%), примерно 10% метаболизируется в других тканях и столько же выделяется легкими и мочой. Основным ферментом, принимающим участие в метаболизме этанола является алкогольдегидрогеназа. Наибольшее количество фермента находится в печени, хотя он присутствует во всех тканях. С помощью алкогольдегидрогеназы окисляется 75-90% этанола, поступающего в организм. Окисление этанола осуществляется также микросомальной этанолокисляющей системой (МЭОС), которая локализуется на мембранах гладкого цитоплазматического ретикулума и представляет собой фрагмент общей детоксицирующей системы микросомальной фракции печени. В здоровой печени эта система окисляет около 10-20% этанола.

Несмотря на быструю утилизацию этанола в организме, у больных алкоголизмом обнаруживается обширный спектр нарушений обмена веществ. Это объясняется тем, что алкоголь распадается до Н₂0 и С0₂ только при небольшом его потреблении (примерно до 20 г/сут). при превышении этой дозы в организме накапливается избыток этанола и продуктов его распада (прежде всего ацетальдегида), вторые вызывают патологические эффекты.

В организме у этанола существует много точек приложения. Это связано с его физико-химическими особенностями. В связи с повышенным сродством этанола к липидам, при отравлении этиловым спиртом страдают прежде всего органы, богатые ими. При введении этанола в кровоток, если его концентрацию в крови принять за единицу, то в печени она составит 1,5, а в головном мозге — 1,75. Взаимодействие этанола с гидрофобными участками липопротеидов, составляющих структурную основу мембран клеток, лежит в основе повреждающего действия на них этилового спирта. В результате такого взаимодействия в последних происходят конформационные изменения, сопровождающиеся нарушением работы мембранных насосов и других мембранных ферментных систем.

Патогенетические механизмы наркомании и токсикоманий. В организме человека обнаружены эндогенные морфиноподобные вещества, выполняющие роль антистрессоров, анальгетиков и эйфоригенов. К ним относятся мет- и лей-энкефалины и эндорфины. В настоящее время обнаружено еще несколько эндогенных морфиноподобных соединений,свойства которых изучаются. Производные опия и морфина способны стимулировать опиатные рецепторы гипоталамуса.

Наркотические и токсические вещества, взаимодействуя с липопротеидными компонентами клеточных мембран, вызывают их конформационные изменения, что нарушает нормальное функционирование нейронов за счет нарушения мембранных насосных систем. Воздействуя в дозах, не вызывающих тяжелых поражений нейронов, эти вещества нарушают прежде всего самые сложные нервные процессы, протекающие с взаимосвязанным участием многих нервных клеток. К ним относятся многие процессы активного коркового торможения, процессы тонкой регуляции работы отдельных корковых зон и подкорковых центров. При нарушениях такого рода возможно растормаживания "центра удовольствия" (индукция эйфории), несбалансированность работы чувствительных центров (индукция галлюцинаций).

В более высоких концентрациях наркотики и токсические вещества подавляют корковую активность в целом, что клинически проявляется состоянием оглушенности. Наконец, еще более высокие концентрации этих соединений угнетают работу подкорковых жизненно важных центров (дыхательного и сосудодвигательного),что и является нередко причиной смерти при передозировке наркотиков и токсических веществ. В своем развитии наркоманы проходят через фазу привыкания к наркотику. Организм автоматически отвечает повышением толерантности к этому веществу (за счет активации метаболизирующих систем, снижения чувствительности рецепторов к этим веществам, синтеза медиаторов, проявляющих конкурентный или функциональный антагонизм к ним). В результате этого наркоманы и токсикоманы вынуждены увеличивать дозы наркотических веществ.

Роль свободных радикалов в патологических процессах. Свободные радикалы – это молекулярные частицы, имеющие непарный электрон на внешней орбитали и поэтому обладающие высокой окислительной активностью. Свободные радикалы – физиологические метаболиты и образуются в эндоплазматическом ретикулуме в ходе работы микросомальной окислительной системы цитохрома P 450, при функционировании митохондрий с участием убисемихинона, в лизосомах и пероксисомах под действием мембранных НАДФН-зависимых оксидаз. В нормальных условиях электроны от субстратов окисления передаются по дыхательной цепи на молекулярный кислород с образованием воды. Но при торможении дыхательной цепи в результате интоксикации или повреждения митохондрий, электроны передаются по одному на молекулярный кислород от радикала коэнзима Q; при этом образуется супероксидный радикал (ֹООֿ). В норме супероксидный радикал под воздействием фермента супероксиддисмутазы превращается перекись водорода (H₂O₂). Фагоциты используют перекись водорода, превращая ее с помощью миелопероксидазы в гипохлорит (CLOֿ) – соединение, разрушающее бактериальную стенку. Избыток перекиси водорода удаляется под действием глутатион-пероксидазы или каталазы.

В условиях патологии могут произойти нарушения либо системы защитных ферментов (в частности, снижение активности супероксиддисмутазы), либо ферментных систем, связывающих ионы железа в плазме крови (церулоплазмин, трансферрин). В этом случае супероксидные радикалы и перекись водорода вступают в альтернативные реакции, продуктами которых являются радикалы гидроксила (HOֹ), которые способны повреждать нуклеиновые кислоты и инициируют реакции перекисного окисления липидов.

Радикал гидроксила вступает во взаимодействие с полиненасыщенными жирными кислотами клеточных мембран. При этом образуются липидные радикалы: HOֹ + LH = H2O + Lֹ

Липидный радикал (Lֹ) вступает в реакцию с молекулярном кислородом. В результате образуется новый свободный радикал – радикал липоперекиси: Lֹ + LH = LOOֹ

Этот радикал атакует соседнюю молекулу липида с образованием гидроперекиси липида и нового липидного радикала:

LOOֹ + LH = LOOH + Lֹ Таким образом реакция приобретает цепной характер.

В присутствии ионов двухвалентного железа происходит разветвление цепей при их взаимодействии с гидроперекисями липидов:

Fe ²⁺ + LOOH = Fe ³⁺ + HOֿ + LOֹ Образующиеся радикалы LOֹ инициируют новые цепи окисления липидов.

Кроме непосредственного участия в процессе перекисного окисления липидов свободные радикалы способны вызывать повреждение ДНК, остановку ее репликации, что приводит к тератогенному, канцерогенному, цитостатическому эффекту.

Патогенному действию свободных радикалов противостоят механизмы антиоксидантной защиты. Основными разрушителями активных кислородных радикалов служат ферменты каталаза, глутатионпероксидаза, супероксиддисмутаза. Каталаза и глутатионпероксидаза восстанавливают АКР (перекись водорода), провоцирующий цепной свободно-радикальный процесс, до неактивного состояния. Супероксиддисмутаза восстанавливает супероксидный анион до менее активной перекиси водорода, разрушаемой каталазой. Основными антиоксидантными субстратами клеток являются тиоловые соединения (глутатион, цистеин). Другая группа веществ, используемая клетками для защиты от свободных радикалов – это витамины. Для восстановления и реактивации глутатиона необходима аскорбиновая кислота. Сильнейшим антиоксидантом является токоферол, который служит для инактивации липоперекисей. Витамин Е способен улавливать свободный электрон и не участвует в дальнейшей цепи окислительных реакций. Липидными антиоксидантами считаются женские половые стеройды.

Патогенное действие биологических факторов. К основным патогенным биологическим факторам относят инфекционных возбудителей и паразитов.

Инфекционный процесс – типический патологический процесс, характеризующийся комплексом взаимосвязанных функциональных, морфологических, иммунобиологических, биохимических изменений, возникающих под действием микроорганизмов.

К возбудителям инфекционных болезней относят простейшие, грибы, бактерии, вирусы и прионы. Каждый из перечисленных возбудителей обусловливает специфические черты инфекционного процесса. В значительной мере они определяются природой микроорганизма. Важным отличительным свойством микроорганизмов-паразитов является патогенность.

Патогенность – видовой признак микроорганизма, обусловливающий способность вызывать определенную инфекционную болезнь. Патогенность обеспечивает проникновение микроорганизма в макроорганизм (инфективность), размножение в нем, развитие болезни с патогенезом, характерным для данного заболевания. Мерой патогенности является фенотипическое свойство – вирулентность.

Вирулентность – свойство, характеризующее степень болезнетворности данного микроорганизма.

Значительную роль в развитии инфекционного процесса играет снижение резистентности макроорганизма, которое может быть вызвано разнообразными факторами (врожденные дефекты иммунного ответа, голодание, перерохлаждение, интоксикации, лечение иммунодепрессантами и т. д.).

Кроме того, необходимым условием развития инфекционного процесса является наличие входных ворот инфекции – места проникновения микробов в макроорганизм. Такими воротами могут быть:

• Кожные покровы (возбудители сыпного тифа, кожного лейшманиоза);

• Слизистые оболочки дыхательных путей (грипп, корь, скарлатина);

• Слизистая оболочка мочеполовых органов (возбудители гонореи, трихомониаза);

• Стенки кровеносных и/или лимфатических сосудов (при укусах членистоногих и животных, инъекциях);

• Раневые поверхности .

Известны следующие пути распространения бактерий:

• По межклеточному пространству;

• По лимфатическим капиллярам;

• По кровеносным сосудам;

• По жидкостям серозных полостей и спинномозгового канала.

Большинство возбудителей имеет тропность к определенным тканям организма. Это определяется наличием молекул адгезии у микроорганизмов и специфических рецепторов у клеток макроорганизма.

Стадийность течения инфекционных болезней является одной из патогномоничных их особенностей. При развитии инфекционной болезни выделяют несколько периодов:

1. Инкубационный период – интервал времени от инфицирования до первых клинических признаков болезни. В этот период происходит размножение и избирательное накопление микроорганизмов в определенных органах и тканях, а также мобилизация защитных механизмов организма.

2. Продромальный период – этап инфекционного процесса от появления первых клинических проявлений до полного развития симптомов. В этот период происходит снижение эффективности защитных реакций организма, нарастание степени патогенности возбудителя (размножение, выделение экзо- и эндотоксинов).

3. Период основных проявлений характеризуется развитием типичных для данной болезни признаков, которые зависят от специфических патогенных свойств возбудителя и характера ответных реакций организма, фрмирующихся на фоне недостаточности его адаптативных механизмов.

4. Период завершения, который имеет несколько вариантов: выздоровление, гибель организма, развитие осложнений, бактерионосительство.

Основными общими звеньями инфекционного процесса являются лихорадка, воспаления, гипоксия, нарушения обмена веществ, а также расстройства функций органов и систем. Степень их выраженности определяет проявления инфекционного процесса (см. соотв. темы).

Одним из прогностически неблагоприятных осложнений инфекционного процесса является сепсис. Сепсис – синдром, обусловленный постоянным или периодическим поступлением микроорганизмов из очага гнойного воспаления в кровь. Характерно образование метастатических очагов гнойного воспаления в различных органах и тканях. В патогенезе преобладают тяжелые полиорганные нарушения, тогда как местные воспалительные изменения выражены слабо. Происходит глубокое нарушение обмена веществ вследствие выраженной интоксикации, преобладание процессов катаболизма. Тяжелые дистрофические изменения дополнительно ухудшают функции органов, что даже при отсутствии в них гнойных метастазов приводит к полиорганной недостаточности, характерной для поздних необратимых стадий сепсиса.

РОЛЬ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ, КОНСТИТУЦИИ, ВОЗРАСТА

И ПОЛА В ПАТОЛОГИИ.

ИНФОРМАЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ

Наследственные болезни - это болезни, этиологическим фактором которых являются мутации (генные, хромосомные,геномные ).

Врожденные болезни проявляются при рождении ребенка. Они могут быть обусловлены как наследственными, так и экзогенными факторами (например, действие экзогенных факторов на организм эмбриона, плода).

Фенокопии - ненаследственное изменение каких-либо признаков организма под влиянием окружающей среды, копирующее фенотипическое проявление мутаций, отсутствующих в генотипе данной особи.

Мутагены – вещества любой природы, обуславливающие развитие мутаций.

Мутагены делят на:

1.Экзогенные:

- химические (пестициды, уретан, формальдегид, бензол, соединения ртути, кофеин, цитостатики, некоторые пищевые добавки и др.);

- физические (ионизирующая радиация ультрафиолетовые лучи).

- биологические - вирусы.

2. Эндогенные:

- перекись водорода;

- липидные перекиси;

- свободные кислородные радикалы.

Мутация - это внезапно возникающее стойкое скачкообразное изменение генетической информации, не связанное с рекомбинацией генетического материала.

В зависимости от этого, в каких клетках возникают мутации в половых или соматических мутации делятся на:

- половые

- соматические.

В зависимости от уровня, на котором произошла мутация, они делятся на:

- геномные

- хромосомные

- генные.

Генная мутация – связана с изменением структуры гена или нескольких генов, она возникает в результате изменения последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК.

Хромосомные мутации — изменение структуры хромосом.

Геномные мутации — изменения числа хромосом в геноме, не сопровождаемые изменением их структуры.

Моногенными наследственными болезнями называют те болезни, которые возникают в результате формирования одного патологического гена, например - фенилкетонурия, гемофилия, недостаточность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы.

Виды генных мутаций.

По характеру изменений в составе гена выделяют следующие виды генных мутаций:

Трансзиционная мутация – это изменение нуклеотидной последовательности ДНК, состоящее из замены одного пурина и другой или одного пиримидина на другой.

Трансверзионная мутация – мутация, заключающаяся в замене одного пурина на пиримидин и наоборот.

Инсерционная мутация – мутация, возникшая в результате вставки фрагментов ДНК от одного нуклеотида до целого гена.

Делеция – мутация, возникшая в результате утраты сегмента ДНК от одного нуклеотида до гена.

Проявления генных мутаций.

В результате генных мутаций происходит изменение либо структуры белка, либо его количества. Регуляция синтеза белка происходит на нескольких уровнях (претранскрипционный, транскрипционный, трансляционный) и на всех этих этапах, осуществляемых соответствующими ферментами могут возникать наследственные аномалии. Генные мутации могут привести к отсутствию какого-либо фермента (альбинизм, алкаптонурия, фенилкетонурия), транспортного (цистинурия, семейный гипофосфатемический рахит) или рецепторного (семейная гипохолестеринемия, тестикулярная феминизация) белка. Мутации, которые вызывают наследственные болезни, могут затрагивать любые белки: структурные, транспортные, ферменты. Каждый ген может мутироваться и обусловливать другое строение белка, а каждое звено в цепи биохимических реакций осуществляется каким-либо ферментом, следовательно, контролируется определенным геном в соответствии с правилом «один ген – один фермент». Таким образом, каждый ген контролирует биосинтез, специфичность и функцию только одного определенного фермента, а развитие наследственных признаков происходит по следующей схеме: ген – фермент - метаболиты – клетки – ткани – органы – организм. Исходя из теории регуляции биосинтеза белка, в клетке имеется несколько видов генов:

1. Структурные гены (и них иРНК считывает информацию), которые определяют последовательность аминокислот в полипептидной цепи.

2. Контролирующие гены:

а) ген-регулятор, отвечающий за синтез белка-репрессора, который контролирует активность оперона.

б) ген-оператор, который в зависимости от ситуации «разрешает» иРНК или «не разрешает» считывать информацию со структурного гена.

Белок-репрессор может связываться с определенным участком ДНК и тем самым препятствовать связыванию РНК-синтезирующих ферментов. Репрессор выключает определенный ген или группу смежных генов, поэтому транскрипция закодированной в них информации становится невозможной, а клетка при этом не может синтезировать и соответствующие белки. В результате мутация структурного гена приводит к формированию качественно нового белка, а мутация контролирующего гена – к количественным изменениям. Например, качественные изменения гена – серповидно-клеточная анемия, количественные – гемофилия, агаммаглобулинемия.

Типы наследования:

• Аутосомно-доминантный — фенотипически патологическое состояние обнаруживается у гетерозиготном состоянии. В их основе лежит нарушение синтеза структурных белков или белков, выполняющих специфические функции. Действие мутантного гена проявляется почти в 100%. Вероятность развития болезни в потомстве 50%. Один из родителей больного ребенка обязательно болен.

• Аутосомно-рецессивный — фенотипически патологическое состояние обнаруживается в гомозиготном состоянии. Болезнь проявляется тогда, когда дети получают патологический ген от обоих родителей, т.е. в гомозиготном состоянии. Сами же родители, являясь гетерозиготными носителями признака, остаются фенотипически здоровыми. Вероятность рождения больного ребенка составляет 25%. Большое значение для проявления этих болезней у потомства имеет кровное родство родителей, у которых есть большая вероятность обладания одинаковым рецессивным патологическим геном.

• Х-сцепленное наследование — патогенный ген локализован в половой Х-хромосоме.

По Аутосомно-доминантному типу наследуются:

• скелетные аномалии (короткопалость, многопалость, сросшиеся и искривленные пальцы)

• близорукость, дальнозоркость, астигматизм.

• врожденная катаракта,

• отосклероз,

• некоторые формы мышечной атрофии (хорея Гетингтона, ахондроплазия).

• множественный полипоз толстой кишки,

• нейрофиброматоз (болезнь Реклингаузена).

• Синдром Марфана

• Наследственный сфероцитоз

По Аутосомно-рецессивному типу наследуются:

• дефекты аминокислотного обмена (фенилкетонурия, альбинизм, алкаптонурия),

• врожденная глухонемота,

• микроцефалия,

• пигментопатии.

• Серповидно-клеточная анемия

Х-сцепленное наследование по данному типу наследуются:

• гемофилия

• мышечная дистрофия Дюшена.

Полигенные болезни – это болезни, признаки которой определяются не одним, а несколькими генами. Они имеют сложный характер наследования и зависят от влияния окружающей среды. К полигенным относятся болезни с наследственным предрасположением: гипертоническая болезнь, атеросклероз, сахарный диабет и др.

Наследственная склонность к болезням.

Болезни с наследственным предрасположением это те болезни, для которых наследственность является этиологическим фактором, но для пенетрантности мутированных генов необходимо соответствующее состояние организма, обусловленное вредным влиянием среды (подагра, сахарный диабет, атеросклероз – их проявление зависит от питания). Такие заболевания обычно проявляются с возрастом под действием внешних факторов.

Антигенасоциированые болезни.

Это болезни предрасположенность, к которым определяется определенными антигенами, кодируемыми генами из системы главного комплекса лейкоцитарных антигенов человека (HLA) и системы главного комплекса антигенов тканевой гистосовместимости. К ним относятся: аутоиммунный тиреоидит, ревматоидный артрит, болезнь Аддисона, рассеянный склероз, болезнь Бехтерева, псориаз, миастения.

Хромосомные болезни.

Все хромосомные болезни делят на две группы:

1. Вызванные геномными мутациями, т.е. изменением числа хромосом (полиплоидии, анеуплоидии) при сохранении нормальной структуры хромосом

2. Обусловленные хромосомными мутациями, т.е. изменением структуры хромосомы (транслокации, инверсии, делеции, дупликации).

Полиплоидия – кратное увеличение полного набора хромосом (диплоидии, триплоидии и т.д.) которые приводят к нежизнеспособности организма, мертворождениям и спонтанным абортам.

Анеуплоидия – изменение числа хромосом в одной или нескольких парах.

Транслокация – обмен сегментами между хромосомами.

Инверсия - поворот участка хромосомы на 180^о.

Делеция - выпадение участка хромосомы.

Дупликация – удвоение участка хромосомы.

Синдром Патау. Трисомия по 13 паре хромосом. У больного наблюдается умственная отсталость, микроцефалия, микроофтальмия, срединная расщелина верхней губы («заячья губа») и неба («волчья пасть»), аномалии сердца, аномальная стопа, полидактилия

Синдром Эдвардса. Трисомия по 18 паре хромосом. У больного наблюдается умственная отсталость, повышенная подвижность пальцев, выступающий затылок, низко-посаженные уши, короткая шея, аномалии внутренних органов, аномальная стопа.

Синдром Дауна. Трисомия по 21-й хромосоме. Общее число хромосом 47. Но может быть и 46, что означает, что лишняя 21-я хромосома слилась в одной из крупных, например 15-й. У больного наблюдается умственная отсталость, характерная внешность — низкий рост, короткопалые руки и ноги, короткая средняя фаланга и маленький мизинец, монголоидный разрез глаз, открытый рот, большой торчащий язык. Задержка физического развития, аномалии внутренних органов, особенно сердца. Синдром Дауна встречается относительно часто — один случай на 500-600 родов.

Синдром Клаинфельтера. Частота данного заболевания его составляет 1:1000. Общее количество хромосом 47 (кариотип XXУ, но встречаются 48, XXXУ, 49, ХХХХУ). Наружные половые органы сформированы по мужскому типу. Характерны высокий рост, астеническое телосложение, длинные ноги, снижение сперматогенеза, признаки феминизации (геникомастия, высокий голос, отсутствие характерного оволосенеения на теле и лице). Как и для других хромосомных болезней свойственна умственна отсталость. В соматических клетках обнаруживается половой хроматин (тельца Барра).

Синдром Шерешевского-Тернрнера Общее количество хромосом 45 (кариотип 45, ХО). Наружные, половые органы сформированы по женскому типу. Характерны низкий рост широкая щитоподобная грудная клетка недостаточное физическое и половое развитие. Внутренние половые органы недоразвиты, яичники представлены фиброзными тяжами, первичная аменорея. В клетках слизистой оболочки рта отсутствует половой хроматин (тельца Барра).

Фенотипические проявления хромосомных аберраций, т.е. клиническая картина синдрома, зависит от многих факторов:

- генотипа организма

- индивидуального вовлечения в аберрацию хромосомы или ее участка (набора генов)

- типа аберрации

- размера недостающего (при делеции) или избыточного (при частичной трисомии) материала

- степени мозаичности организма по аберрантным клеткам

- зависимости от условий среды

- зависимости от стадии онтогенеза и возраста больных.

Для изучения наследования как нормальных, так и патологических признаков человека, медицинская генетика использует такие методы:

Генеалогический метод. Метод родословных, т.е. прослеживание болезни (или признака) в семье или роду с указанием родственных связей между членами родословной. Этот метод относится к наиболее универсальным методам генетики человека. Суть этого метода сводится к выяснению родственных связей и к прослеживанию признака или болезни среди родственников. Данный метод состоит из двух этапов: составления родословных и генеалогического анализа. Составление родословных начинается от пробанда (лицо, которое первым попало в поле зрения исследователя). Обычно родословную составляют по одному или нескольким признакам. Родословная может быть полной и ограниченной. Генеалогический метод позволяет установить такие генетические закономерности как, наследственный характер признака и тип наследования.

Объективное установление типа наследования того или иного заболевания возможно лишь при массовых обследованиях семей.

Близнецовый метод - исследование генетических закономерностей на близнецах. Производися сопоставление монозиготных близнецов с дизиготными, партнеров монозиготных пар между собой, результатов анализа близнецовой выборки и общей популяции.

Монозиготными (однояйцовыми, идентичными) близнецами называются индивиды, выросшие из одной зиготы, разделившиеся на ранних стадиях дробления на две части и обладающие, поэтому одинаковыми генотипами. Дизиготные (двуяйцовые, неидентичные) близнецы возникают за счет оплодотворения двух одновременно развившихся яйцеклеток. Какой-либо качественный признак может встречаться либо у обоих близнецов данной пары, либо у одного из них. Данный метод применяется для:

- оценки соотносительной роли наследственности и среды в развитии признака;

- установления наследственного характера признака и определения пенетрантности гена;

- оценки действия некоторых внешних факторов: лекарственных препаратов, методов воспитания, обучения.

Метод состоит из следующих этапов:

1. Сопоставление близнецовой выборки.

2. Установление зиготности

3. Сопоставление пар и групп близнецов по рассматриваемым признакам.

Диагностика основывается на анализе наиболее изученных моногенных полиморфных признаков.

Популяционно-статистический метод - заключается в исследовании наследственных признаков в больших группах населения из одной или нескольких популяций, в одном или нескольких поколениях. Этот метод используется для изучения:

- частоты генов в популяции, включая частоту болезней,

- мутационного процесса,

- роли наследственности и среды в возникновении различных болезней, особенно с наследственным предрасположением,

- роли наследственности и среды в формировании фенотипического полиморфизма по нормальным признакам,

- значения генетических факторов в антропогенезе.

Ццтогенетический метод основан на микроскопическом изучении хромосом.

Этот метод используется для:

- диагностики хромосомных болезней,

- составления карт хромосом,

- изучения мутационного процесса,

- изучения нормального хромосомного полиморфизма в человеческой популяции.

С этим методом связано открытие всех форм хромосомных болезней. С его помощью изучаются частота хромосомных и геномных мутаций и частота хромосомных аберраций, механизмы мутагенеза.

Биохимические методы используют в случае, подозрения на наследственные болезни обмена веществ и на те формы наследственных болезней, при которых установлены дефекты первичного генного продукта или патогенетическое звено развития заболевания.

Иммунологические методы используются для диагностики такой группы наследственных болезней как гликогенозы, гемоглобинопатии, ихтиоз и ряд других.

Метод изучения рельефных узлов на коже, образуемых папиллярными линиями и гребешками, или дерматоглифика (дерма — кожа, глифе - гравировать) базируется на индивидуальном характере папиллярного рисунка, который находится под генетическим контролем.

Экспериментальное моделирование наследственных болезней основано на искусственном размножении мутантных линий животных, имеющих те или иные наследственные дефекты, аналогичные таковым у человека (ахондроплазия у кроликов, гидроцефалия и дефекты губы у мышей, гемофилия у собак).

Принципы лечения и профилактики наследственных заболеваний.

Принципы профилактики наследственных заболеваний

Профилактика должна быть направлена на:

а) вновь возникающие наследственные болезни, как результат спонтанной мутации в зародышевых клетках родителей;

б) болезни, унаследованные от предыдущих поколений;

в) заболевания, развивающиеся в результате наследственного предрасположения и действия повреждающих факторов внешней среды.

В настоящее время разработана система генетических и гигиенических мероприятий по исключению мутагенных факторов.

1. Массовое «просеивание» новорожденных на наследственные дефекты обмена выществ. ( выявление фенилкетонурии, гипотиреоза, галактоземии, муковисцедоза и т.д.)

2. Перинатальная диагностика – комплексное исследование, основанное на использовании лабораторных и инструментальных методов.

3. Медико-генетическое консультирование.

4. Контроль за мутагенной опасностью окружающей среды.

Принципы лечения наследственных заболеваний:

1. Симптоматическое лечение — хирургическое коррекция при расщелине верхней губы и твердого неба, врожденных пороках сердца, поли- и синдактилии, корригирующие линзы и др..

2. Патогенетическое лечение — воздействие и коррекция тех механизмов, которые формируют наследственное заболевание:

- заместительная терапия – введение инсулина при сахарном диабете, факторов свертывания крови при гемофилии и т.д.

- диетотерапия - назначение диеты исключающую фенилаланин при фенилкетонурии,

- медикаментозное лечение, направленное на удаление продуктов, избыточно накапливающихся в организме

3. Этиологическое лечение. Исходя из успехов молекулярной биологии и генной инженерии о ней можно говорить как о перспективе. Например, включение искусственно полученных генов в геном человека, использование направленного химического мутагенеза, позволяющего индуцировать специфические мутации в строго определенном локусе (получение обратных мутаций — от патологического аллеля к нормальному) и т.д.

Конституция – совокупность физиологических, морфологических, биохимических, психических особенностей организма, сформировавшаяся на наследственной основе под действием факторов внешней среды.Особенности конституции оказывают большое влияние на реактивность, а, следовательно, на предрасположенность к тем или иным заболеваниям, приспособительные возможности организма, течение физиологических и патологических процессов.

С древних времен и до наших дней было предложено множество названий и различных классификаций конституциональных типов. Одна из первых классификаций была предложена Гиппократом. В основу своей классификации он положил особенности темперамента.

Холерик – вспыльчив, порывист, раздражителен, иногда необуздан. Работоспособность высокая, непостоянная. Склонен к заболеваниям печени, пищеварительной и выделительной систем.

Флегматик – медлительный, спокойный, устойчивый. Склонен к заболеваниям мочеполовой системы

Сангвиник – общительный, подвижный, живой, эмоциональный. Склонен к заболеваниям сердечнососудистой системы и крови.

Меланхолик – замкнутый, подавленный, нерешительный. Склонен к заболеваниям нервной системы, легких.

К.Сиго была предложена классификация в основу, которой положены морфологические особенности по преимуществу развития той или иной физиологической системы. В формировании конституционального типа основным он считал раннее хроническое влияние условий окружающей среды.

Дыхательный тип

Пищеварительный тип

Мышечный тип

Мозговой тип

Э.Кречмер связал в своей классификации физиологические, морфологические, психические особенности с частотой возникновения психических заболеваний и выделил следующие конституциональные типы:

Астенический тип характеризуется долихоморфизмом, с длинной плоской грудной клеткой, острым эпигастральным углом, длинной шеей тонкими и длинными конечностями, узкими плечами. Для этого типа характерна большая длительность и стабильность внутренних переживаний при небогатом внешнем выражении, замкнутость, аффективность, аутический стиль поведения. Астеники чаще болеют шизофренией.

Атлетический тип характеризуется выраженным развитием мышечной системы. Для них характерна стойкость и малоподвижность психических процессов, высокая стрессоустойчивость, упорядоченность, мелочность, педантизм. Атлетики склонны к развитию эпилепсии.

Пикнический тип – характеризуется брахифорностью, широкой коренастой фигурой, круглой головой, короткой шеей, широкой грудной клеткой с тупым эпигастральным углом, выступающим животом и выраженной подкожно-жировой клетчаткой. Для них характерна эктравертированность, цикличная подвижнойсть эмоциональных состояний. Пикники чаще склонны к маниакально-депрессивным психозам.

А.А. Богомолец в основу своей классификации положил особенности активной мезенхимы и выделил следующие конституциональные типы:

Астенический тип характеризуется преобладанием тонкой нежной соединительной ткани

Фиброзный тип характеризуется соединительной тканью более плотной и волокнистой

Липоматозный тип характеризуется развитием жировой ткани, способностью элементов мезенхимы к жировой инфильтрации.

Пастозный тип характеризуется преобладанием отечной, рыхлой соединительной ткани.

И.П.Павлов по уровню силы, подвижности и уравновешенности возбуждения и торможения выделял следующие конституциональные типы:

Слабый тормозной тип

Сильный уравновешенный спокойный

Сильный неуравновешенный возбудимый

Сильный уравновешенный живой

Диатезы – своеобразная аномалия конституциональных признаков, которая характеризуется патологической реакцией организма на физиологические и патологические раздражители.Состояние диатеза это не заболевание, предрасположение к нему.

Классификация диатезов

Лимфатико-гипопластический диатез характеризуется гиперплазией тимико-лимфатического аппарата и гипоплазиеий надпочечников, хромаффинной ткани, щитовидной железы, половых органов, сердца, аорты, гладкомышечных органов. Для данного диатеза характерны пониженные приспособительные возможности организма, слабая устойчивость к стрессам. Клинически у лиц с данным диатезом отмечается тимомегалия, увеличение миндалин, фолликулов языка, селезенки, лимфоцитоз и нейтропения.

Нервно-артритический диатез – состояние, которое характеризуется повышенной возбудимостью и высокой лабильностью нейровегетативной регуляции, сильным неуравновешенным возбудимым типом высшей нервной деятельности, высокой интенсивностью пуринового обмена и гиперурикемией. Данный диатез предрасполагает в развитию дискенезии желудочно-кишечного тракта. Для лиц с данным диатезом характерны периодические ацетонемические состояния, а также предрасположенность к развитию сахарного диабета, мигрени, ХПН, невралгии, атеросклероза, подагры.

Экссудативно-катаральный диатез. Для него характерны следующие признаки: географический язык, увеличение периферических лимфоузлов, склонность к диспепсии, пастозная, рыхлая и бледная кожа, лабильность водного обмена, тенденция к гипергликемии, эозинофилии. В основе развития данного вида диатеза лежат атопические особенности иммунологической реактивности организма. У лиц с этим диатезои отмечается избыток Т-хелперов, повышена продукция ИЛ-5 и ИЛ-10, низкая выработка гама-интерферона и ИЛ-2 и ИЛ-4, значительная активности кининовой системы и преобладание на поверхности клеток Н₁-гистаминовых рецепторов. В совокупности эти факторы определяют у таких лиц повышенный риск анафилактических реакций и гиперергическое течение воспаления.

Астенический диатез – характеризуется общей адинамией, лабильностью сосудистых реакций.

Значение возрастных факторов в патологии.

Патология внутриутробного развития – патологические состояния, которые сформировались во внутриутробном периоде, т.е. периоде закладки генетической программы развития под действием патогенных факторов.

Нарушения внутриутробного развития в зависимости от времени воздействия патогенного фактора делятся на:

Гаметопати – формируются в результате неполноценности половых клеток. В результате образуется зигота, которая погибает или дает аномальный плод.

Бластопатии – формируются в первые две недели развития зародыша (бластоцисты – зародыша первых 15 суток после оплодотворения) когда происходит дробление зародыша.

Эмбриопатии – формируются с 16 суток до 8-9 недели беременности внутриутробного развития, т.е. в период с начала дифференцировки эмбриобласта до конца закладки органов.

Фетопатии – нарушения развития плода. Выделяют ранние фетопатии, которые характеризуют образование тонких структур до достижения плодом жизнеспособности (с 12 недели до 7 месяцев) и поздние фетопатии когда происходит становление функций плода (с 7 месяцев до родов).

Причины нарушений внутриутробного развития (тератогенные факторы):

Химические – никотин; алкоголь; пестициды, лекарственные препататы.

Физические – ионизирующая радиация.

Биологические – вирусы (краснуха, корь, грипп), простейшие (токсоплазмоз).

Влияние любых патогенных факторов в определенной стадии развития приводят аномалии развития тех структур, которые имеют наибольшую чувствительность к повреждению в данный момент, т.е. проходят критический период развития. Знание этих критических периодов позволяет дифференцировать врожденные и наследственные пороки развития.

Развитие патологии внутриутробного развития напрямую зависит от болезней и вредных привычек матери. Курение вызывает спазм сосудов матки и плода, что приводит к гипоксии и гипотрофии плода, при употреблении алкоголя развивается алкогольный синдром плода (задержка роста, развития, энцефалопатия). При повреждении эндометрия происходит разрыв рефлекторный связей между маткой и яичниками, что приводит к снижению влияния эстрогенов на матку в результате нарушается, процессы имплантации и плацентации, последняя приводит к формированию плацентарной недостаточности. Нарушение плацентарного кровообращения ведет к нарушению всех ее функций – дыхательной, трофической, защитной, выделительной, гормонообразующей. В результате происходит нарушение трофики плода и формирование его физиологической незрелости у пода развивается гипотрофия, а затем гипоксия.

Механизмы развития внутриутробных пороков развития (ВПР)

Механизмы развития ВПР заключаются в искажениях межмолекулярных и межклеточных взаимодействий, а также в нарушениях морфогенетических процессов.

Расстройства межмолекулярных и межклеточных взаимодействий приводят к нарушениям синтеза биологически активных веществ (гормонов, цитокинов и др.), структуры белков (например, ферментов или компонентов мембран, энергетического обеспечения реакций метаболизма и жизненно важных процессов, искажающих дифференцировку и функции клеток, тканей и органов.

Нарушения морфогенетических процессов (пролиферация, миграция, дифференцировка и гибель клеток) приводят к аплазии (отсутствие органа при наличии его сосудистой ножки) или гипоплазии (недоразвитию) органа или его части, задержке слияния эмбриональных структур (например, расщелины нёба, губы; спинномозговые и черепно-мозговые грыжи), персистированию эмбриональных структур, к атрезии и гетеротопии (наличие клеток и/или тканей в другом органе или в тех зонах органа, где их в норме не должно и т.д. и т.п.

Виды ВПР

Агенезия — полное отсутствие органа (например, тимуса, почки, глаз).

Аплазия и гипоплазия — отсутствие или значительное уменьшение органа при наличии его сосудистой ножки и нервов (например, одной почки, селезёнки, лёгкого, конечности, кишечника).

Атрезия — полное отсутствие канала или естественного отверстия (например, атрезия наружного слухового прохода, пищевода, ануса).

Гетеротопия — перемещение клеток, тканей или части органа в другую ткань или орган (например, клеток поджелудочной железы в дивертикул Меккеля, хромаффинных клеток в ткань лёгких).

Персистирование — сохранение эмбриональных структур, исчезающих в норме к определённому этапу развития (например, открытый артериальный проток у годовалого ребёнка, крипторхизм)

Стеноз — сужение просвета отверстия или канала (например, клапанного отверстия сердца, привратника желудка, фрагмента кишечника).

Удвоение (утроение) — увеличение числа органов или его части (например, удвоение матки, мочеточников).

Эктопия — необычное расположение органа (например, почки в малом тазу, сердца — вне грудной клетки).