Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Черешнев ВА, Шилов, Черешнева. Экспериментальные модели в патологии.pdf
Скачиваний:
24
Добавлен:
04.06.2021
Размер:
4.73 Mб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования «ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «ПЕРМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ АКАДЕМИКА Е.А. ВАГНЕРА»

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК, УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ Институт иммунологии и физиологии

Институт экологии и генетики микроорганизмов

В. А. Черешнев, Ю. И. Шилов, М. В. Черешнева, Е. И. Самоделкин, Т. В. Гаврилова, Е. Ю. Гусев, И. Л. Гуляева

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ В ПАТОЛОГИИ

Издание второе, переработанное и дополненное

Рекомендовано Федеральным государственным автономным учреждением «Федеральный институт развития образования» в качестве учебника для студентов образовательных организаций высшего профессионального образования, обучающихся по направлениям подготовки

020400 «Биология» и 060101 «Лечебное дело»

Пермь 2014

ДК 616-092

ББК Р 252

Ч 46

Черешнев В.А.

Ч46 Экспериментальные модели в патологии: учебник / В.А. Черешнев, Ю.И. Шилов, М.В. Черешнева, Е.И. Самоделкин, Т.В. Гаврилова, Е.Ю. Гусев, И.Л. Гуляева; Перм. гос. нац. исслед. ун-т. – 2-е изд., перераб. и доп. – Пермь, 2014. – 324 с.

ISBN 978-5-7944-2356-3

В учебнике изложены современные данные по эксперименталь­ ной патологии, необходимые биологам для формирования представле­ ний об общебиологических закономерностях реакции живых систем на повреждение. Рассмотрены проблемы общей патологии, основные патологические процессы и их экспериментальное моделирование, типовые формы патологии системы крови и гемостаза, нарушений функций иммунной системы при травме (на примере эксперименталь­ но-биологической модели проникающего ранения глаза), обмена ве­ ществ при сахарном диабете.

Предназначен для студентов, обучающихся по направлениям 020400 БИОЛОГИЯ и 060101 ЛЕЧЕБНОЕ ДЕЛО, также может быть полезен аспирантам и специалистам естественнонаучного профиля.

УДК 616-092

ББК Р 252

Печатается по решению редакционно-издательского совета Пермского государственного национального исследовательского университета

Рецензенты: д-р мед. наук, проф. Б. Я. Сыропятов (Перм. гос. фарм. академия); д-р мед. наук, проф., засл. деятель науки РФ Б.Г. Юшков (Ин-т иммунологии и физиологии УрО РАН, г. Екатеринбург)

Черешнев В.А., Шилов Ю.И., Черешнева М. В.,

 

Самоделкин Е.И., Гаврилова Т.В., Гусев Е.Ю., Гу­

 

ляева И.Л., 2011

 

Черешнев В.А., Шилов Ю.И., Черешнева М.В.,

 

Самоделкин Е.И., Гаврилова Т.В., Гусев Е.Ю., Гу­

 

ляева И.Л., с изменениями, 2014

ISBN 978-5-7944-2356-3

© Пермский государственный национальный

исследовательский университет, 2014

ПРЕДИСЛОВИЕ

Значение фундаментальной подготовки современного биолога трудно переоценить. В свете новой концепции высшего профессио­ нального образования, внедряемой в рамках ныне действующего учеб­ ного плана, преподавание экспериментальной патологии является од­ ним из важных компонентов подготовки биолога-профессионала.

Хотя основы сравнительной экспериментальной патологии были заложены зоологом И.И. Мечниковым и изучению этих аспектов было уделено значительное внимание отечественными патофизиоло­ гами А.А. Богомольцем, Н.Н. Сиротининым и др., общая патология преподается будущим специалистам-биологам недостаточно. Состав­ ной частью общей патологии является раздел экспериментальной те­ рапии – важный компонент современных научных исследований, на­ правленных на поиск новых препаратов и подходов в лечении заболе­ ваний как животных, так и человека.

Учебник призван облегчить усвоение теоретических основ общей патологии и помочь студенту разобраться в сложных вопросах общебиологических закономерностей возникновения, развития и ис­ ходов патологических процессов и заболеваний, их экспериментально­ го моделирования у животных.

Предлагаемое издание рассматривает проблемы общей нозо­ логии, патологических процессов, типовых форм патологии системы крови и гемостаза, нарушений функций иммунной системы при травме (на примере экспериментально-биологической модели проникающего ранения глаза), обмена веществ при сахарном диабете и может быть полезным не только для студентов, но и для аспирантов и специали­ стов естественнонаучного профиля.

В подготовке учебника участвовали не только опытные педа­ гоги вузов России, но и известные ученые научных учреждений РАН, что, несомненно, важно для формирования у студентов-биологов ме­ тодологической основы для самостоятельной научно­ исследовательской работы в различных областях современной биоло­ гии и медицины.

При написании отдельных разделов книги авторы использова­ ли результаты собственных научных исследований, поддержанных Программами Президиума РАН «Молекулярная и клеточная биоло­ гия» и «Фундаментальные науки – медицине».

3

I. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПАТОЛОГИЯ КАК НАУКА

Экспериментальная патология – это наука, изучающая

(преимущественно при помощи экспериментов на животных) общие закономерности возникновения, развития и прекращения болезни и патологических процессов. Основополагающие механизмы и общие закономерности, прежде всего функционального характера, на уровне клетки, органов, систем и больного организма в целом, определяющие возникновение и течение болезни, механизмы резистентности, пред­ болезни, выздоровления и исхода болезни, выводятся на основании исследования патологических процессов, состояний и патогенеза раз­ личных синдромов и заболеваний. Другими словами, это наука о жиз­ недеятельности больного организма.

В нашей стране экспериментальная патология сформирова­ лась и развивалась под названием патофизиология (от греч. pathos – страдание, болезнь, physis – природа и logos – учение, т.е. дословно учение или наука о природе страдания организма). Патофизиология (как раздел общей патологии) складывалась в основном как экспери­ ментальная наука. Эксперимент, в ходе которого создается модель, предоставляет исследователю неограниченные возможности изучения причин болезни, поскольку есть жесткая связь между действующим причинным фактором и развивающейся патологией, – таким образом, моделирование и есть изучение причины. Модель искусственно конст­ руируется, и в результате исследователь получает возможность соз­ дать строго контролируемую совокупность воздействующих на орга­ низм факторов, в том числе и патогенных. В практической же медици­ не изучение причин затруднено из-за обилия и случайности комбина­ ций действующих факторов (например, злокачественные опухоли).

Эксперимент дает возможность изучения механизмов началь­ ных, самых ранних фаз развития болезни, в обычных условиях скры­ тых от наблюдения, а ведь именно они являются пусковыми механиз­ мами заболевания. (В начале болезни есть фаза возбуждения с повы­ шением сопротивляемости организма; иногда говорят: «Чувствую себя хорошо – уж не заболел ли?»). Эксперимент также представляет неог­ раниченные возможности изучения патогенеза, т.е. самых глубинных, интимных механизмов патологии, он (эксперимент) допускает приме­ нение любых приемов, даже травматических, если это действительно необходимо (например, закрытая травма груди). В клинике нельзя на­ нести вред больному в процессе исследования, и врачи вынуждены применять только безопасные методы.

Можно выделить 6 задач, которые решает общая патология и

4

соответственно 6 ее разделов.

1. Изучение общих проблем учения о болезни (общая нозоло­

гия).

2.Изучение общих вопросов причинности в патологии (общая этиология).

3.Изучение общих механизмов возникновения, развития и прекращения болезней и патологических процессов (общий патоге­ нез).

4.Изучение типовых патологических процессов, составляю­ щих фундамент болезни (типовые патологические процессы).

5.Изучение общих типовых закономерностей нарушения и восстановления деятельности отдельных физиологических систем и органов, а также их недостаточности (частная патофизиология).

6.Обоснование новых методов лечения, предполагающих воз­ действие на причины и механизмы развития болезни на основе знаний этиологии и патогенеза (этиотропная и патогенетическая терапия).

Таким образом, патофизиология – наука методологическая: с одной стороны, она представляет специалисту знания о наиболее об­ щих законах развития болезни, с другой – на основе этих знаний по­ зволяет найти верное решение проблем, возникающих в сложных си­ туациях.

Патофизиология обеспечивает взаимосвязь биологических дисциплин с медицинскими, фармацевтическими и ветеринарными науками. Основой патофизиологии как науки являются биология, нор­ мальная физиология, биохимия. Патофизиология связана также и с морфологическими дисциплинами (анатомией, гистологией, патанато­ мией), так как изучение функции в отрыве от структуры клетки невоз­ можно. Тесная связь с нормальной физиологией не означает тождест­ ва. Разнообразие нарушений жизнедеятельности клеток, органов, ор­ ганизма в целом в патологии все же не имеет прообраза этих наруше­ ний в здоровом организме. В зависимости от причины, вызвавшей за­ болевание, от реактивности организма и влияния внешней среды в организме создаются самые различные комбинации нарушений его функций и реактивных изменений. При болезнях многие изменения обусловлены выработанными в процессе эволюции и закрепленными наследственностью формами реагирования на повреждающие воздей­ ствия клеточных элементов, органов, физиологических систем в усло­ виях патологии.

Патофизиология как учебная дисциплина

Знание общих законов развития болезни, общих принципов

5

управления болезнью, владение правильной методологией анализа болезни и патологических процессов вооружает специалиста-практика методом достижения истины кратчайшим путем и простыми способа­ ми, позволяющими быстро и экономично произвести анализ иссле­ дуемой патологии; т.е. патофизиология является методологией. Бу­ дущие специалисты не только знакомятся с методами исследования в эксперименте, но и развивают умение осмысливать наблюдаемые фак­ ты и явления. Биологу знание основ общей патологии необходимо для правильной научной трактовки наблюдаемых им изменений не только у позвоночных, но и у беспозвоночных животных, растений и даже одноклеточных организмов. Каждая болезнь состоит из небольшого количества патологических процессов (их около 20), которые имеют общие законы развития, поэтому думающий специалист может гра­ мотно анализировать любое заболевание, а частные детали уже не вы­ зовут у него особого затруднения (лихорадка, воспаление всегда раз­ виваются по одним законам, переплетаются, образуют различные ком­ бинации).

История патофизиологии как науки

Основателем патологической физиологии является француз­ ский ученый Клод Бернар (1813–1878), который сформулировал ос­ новные понятия патофизиологии и ввел в научный обиход экспери­ мент на животных; он также обнаружил дезаминирующую функцию печени – образование мочевины из аммиака – и, что наиболее важно, сформулировал понятие о гомеостазе как постоянстве показателей внутренней среды организма.

ВРоссии преподавание патофизиологии началось в XVIII в. с введения отдельных элементов общей патологии в учебные курсы гос­ питальных и медицинских школ таких, например, преподавателей, как А.М. Шумлянский (1748–1795) – заведующий кафедрой терапии, аку­ шерства и патологической анатомии в Московской госпитальной шко­ ле, и М.М. Тереховский (1740–1790) – преподаватель фармакологии, патологии и практической медицины в Кронштадском морском госпи­ тале. Профессор Московского университета А.М. Филомафитский (1807–1849), руководитель кафедры физиологии и общей патологии, впервые в России произвел ряд патофизиологических экспериментов (например, удаление почек, перевязку мочеточников у животных), также он изучал вопросы переливания крови, действие наркотических веществ на организм животного.

Втрех разных университетах – Казанском, Московском и Ки­ евском – почти одновременно был совершен поворот общей патологии

6

от морфологии к физиологии, который был связан с именами В.В. Пашутина (1845–1901), А.Б. Фохта (1848–1930) и В.В. Подвысоцкого (1857–1913). Пройдя разный жизненный путь, они практически в одно и то же время в корне измененили содержание предмета.

Первая в мире кафедра общей и экспериментальной патологии была создана в 1874 г. Виктором Васильевичем Пашутиным в Казан­ ском университете. В 1879 г. он организовал кафедру в Медико­ хирургической академии в Петербурге, где в основном и создавалась его научная школа. Будучи учеником И.М. Сеченова и С.П. Боткина, Пашутин развивал идеи нервизма, написал первое оригинальное руко­ водство по патофизиологии. Особенно много он занимался проблема­ ми обмена веществ, газо- и теплообмена.

Александр Богданович Фохт посвятил себя исследованиям патологической физиологии сердечно-сосудистой системы, успешно сочетая исследования в области экспериментальной патологии, пато­ морфологии и клинической патофизиологии. В 1875–1880 гг. он зани­ мался в Лейпцигском институте общей патологии у Ю. Конгейма. В 1891 г. организовал и возглавил Институт общей и экспериментальной патологии Московского университета. Он является основоположником клинико-экспериментального подхода в научных исследованиях и пре­ подавании общей патологии.

Вцентре научных интересов Владимира Валерьяновича Под­ высоцкого были проблемы воспаления, опухолевого роста, иммуноло­ гии. Он впервые в 1905 г. сформулировал концепцию о вирусной этио­ логии злокачественных опухолей. С этого же года он по приглашению принца А.П. Ольденбургского занял пост директора Института экспе­ риментальной медицины в С.-Петербурге.

Массовое открытие кафедр патофизиологии по стране нача­ лось с 1925 г. по инициативе И.П. Павлова и А.А. Богомольца. В 30-е гг. был открыт экспериментальный центр патофизиологии – Институт общей патологии и патологической физиологии (руководитель – ака­ демик Георгий Владимирович Крыжановский).

ВПерми в 1916 г. при государственном университете было открыто медицинское отделение, потом медицинский факультет, ко­ торый впоследствии преобразовался в медицинский институт, где в 1930 г. была открыта кафедра патофизиологии. Кафедрой заведовали проф. Абрам Маркович Чарный (1930–1933), проф. Рафаил Иванович Гаврилов (1934–1945), доц. Петр Иванович Щеголев (1946–1948), проф. Георгий Владимирович Пешковский (1948–1956), доц. Юлия Александровна Андриановская (1956–1958), проф. Ростислав Борисо­ вич Цынкаловский (1958–1972), проф. Александр Иванович Плаксин

7