учебное пособие БРИЛЛЬ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию

Патологическая физиология

Рекомендовано Учебно-методическим объединением по медицинскому и фармацевтическому образованию вузов России

в качестве учебного пособия для студентов медицинских вузов 3-е издание

Под общей редакцией проф. В.В.Моррисона, проф. Н.П.Чесноковой

Издательство Саратовского медицинского университета

2008

ВВЕДЕНИЕ

Патологическая физиология — медицинская научная дисциплина, изучающая закономерностивозникновенияитеченияболезненныхпроцессовикомпенсаторноприспособительных реакций в больном организме.

До второй половины XIX века патологическая физиология в России не существовала как самостоятельная наука и дисциплина для преподавания. Вопросы общей патологии и патологической физиологии изучались в курсах патологической анатомии, физиологии и терапии. Зарождение патологической физиологии связано с применением в XIX веке экспериментального метода для изучения патологических процессов (Ф. Мажанди, А.М. Филомафитский, К. Бернар и др.). Первыми преподавателями основ общей патологии и патофизиологии в России были такие известные терапевты, патологи и физиологи, как А.М. Шумлянский, М.М. Тереховский. С.Г. Зыбелин, И.Е. Дядьковский, К.В. Лебедев и многие другие.

Большой вклад в развитие общей патологии внесли крупные зарубежные физиологи и морфологи — К. Бернар, В. Кеннон, Р. Вирхов, Г. Селье.

К. Бернар является основоположником экспериментально-физиологи­ческого направления в патологии и учения о постоянстве внутренней среды организма — гомеостазе.

Крупнейший немецкий патолог Р. Вирхов является основателем учения о клеточной патологии. Он показал морфологическую основу саморегуляции деятельности клеток и значение расстройств саморегуляции в развитии болезни.

Г. Селье раскрыл важную роль нейроэндокринной системы в формировании приспособительных реакций и расстройств жизнедеятельности.

Первая самостоятельная кафедра патологической анатомии и патологической физиологии в России была создана А.И. Полуниным в Москве в 1849 г. Из неё в 1869 г. была выделена кафедра общей патологии.

А.И. Полунин (1820–1888) — отечественный патолог, профессор. Приверженец материалистического мировоззрения, А.И. Полунин призывал изучать здоровый и больной организм в единстве с окружающей средой. Впервые в России он перевел и издал двадцать лекций Р. Вирхова по целлюлярной патологии, редактировал и издавал «Московский врачебный журнал». Профессор А.И. Полунин читал курс лекций, состоящий из 4 разделов: общего учения о болезни; учения о путях её распространения; учения об общих механизмах развития болезней; учения об отдельных болезненных процессах. В разные годы учениками А.И. Полунина были впоследствии выдающиеся российские ученые, врачи и педагоги: Г.А. Захарьин, С.П. Боткин, И.М. Сеченов, А.Б. Фохт, В.Ф. Снегирев и др.

В 1874 г. В.В. Пашутиным была создана кафедра общей и экспериментальной патологии в Казанском университете.

В.В. Пашутин (1845–1901) — один из основоположников патологической физиологии в России как самостоятельной научной дисциплины и предмета преподавания, почетный член Лондонского королевского общества, ученик И.М. Сеченова и С.П. Боткина. В 1879 г. В.В. Пашутин открыл аналогичную кафедру общей патологии в Военно-медицинской академии в Петербурге, кардинально переработав

3

курс общей патологии в новом экспериментально-физиологическом направлении. Особая заслуга В.В. Пашутина состоит в том, что он сформулировал задачи патофизиологии и реализовал их на практике.

Основные труды В.В. Пашутина посвящены разработке фундаментальных проблем голодания, обмена веществ, теплообмена и кислородной недостаточности. Им написан и издан в 1881 г. двухтомник «Лекции по общей патологии (патологической физиологии)».

В.В. Пашутин создал первую в России научную школу патофизиологов (П.М. Альбицкий, А.В. Репрев, Н.Г. Ушинский и др.). Его ученики возглавляли кафедры в Петербурге, Томске, Харькове, Одессе и других городах России.

Одновременно с Петербургской, самостоятельно создавалась Московская патофизиологическая школа, которую возглавлял А.Б. Фохт.

А.Б. Фохт (1848–1930) — отечественный патолог, профессор, заслуженный деятель науки РСФСР. Основными задачами патофизиологии А.Б. Фохт считал выявление причин возникновения и закономерностей развития болезней, формирование теоретической основы мышления врача. Особенностью школы патофизиологов, которую возглавлял А.Б. Фохт, являлась тесная связь экспериментальных исследований с запросами клиники. Обращаясь в Совет высшей медицинской школы в 1920 году проф. А.Б. Фохт пишет о необходимости «совмещения общепатологических экспериментальных исследований с клиническим наблюдением». А.Б. Фохтом и его школой были заложены основы отечественной экспериментальной кардиологии, разработаны оригинальные методы моделирования болезней сердца, проведены фундаментальные исследования по изучению патогенеза заболеваний перикарда, кардиосклероза, патологии коронарного кровообращения. А.Б. Фохту принадлежат выдающиеся экспериментальные исследования по эмболии венечных и легочных артерий. а.б. Фохт — создатель крупной клиникоэкспериментальной школы, к которой принадлежали Ф.А. Андреев, Д.Д. Плетнев, Г.П. Сахаров, Г.И. Россолимо и др.

Ещё одна патофизиологическая школа создавалась на Украине (Киев, Одесса) профессором В.В. Подвысоцким.

В.В. Подвысоцкий (1857–1913) — крупный отечественный патофизиолог широкого профиля, основоположник Киевской школы патофизиологов. Им опубликовано свыше 90 научных работ, посвященных изучению процесса регенерации железистой ткани, проблеме развития опухолей, исследованиям в области микробиологии, иммунитета и патологии инфекций. Учебник В.В. Подвысоцкого «Основы общей и экспериментальной патологии» получил мировую известность. Учениками В.В. Подвысоцкого были А.А. Богомолец, Д.К. Заболотный, И.Г. Савченко, Л.А. Тарасевич и др.

В 1911 г. А.А. Богомольцем была создана кафедра общей патологии на медицинском факультете Саратовского императорского университета (ныне кафедра патофизиологии Саратовского государственного медицинского университета).

А.А. Богомолец (1881–1946) — один из выдающихся патологов первой половины ХХ столетия и общественный деятель, академик АН и АМН СССР, Герой Социалистического Труда, лауреат Государственной премии СССР, создатель круп-

4

ной школы патофизиологов. Основное направление исследований А.А. Богомольца

— изучение реактивности организма в нормальных и патологических состояниях. Его учение о трофической функции соединительной ткани является основой современных представлений о коллагенозах. Он был организатором и руководителем научной разработки консервирования крови.

В саратовский период (1911–1925) деятельности А.А. Богомольца основными направлениями деятельности кафедры общей патологии являлись проблемы инфекционной патологии, эндокринологии, иммунологии и аллергологии. А.А. Богомолец — инициатор создания в Саратове первой дорожной лаборатории, противомалярийных станций; он участвовал в организации противочумного института «Микроб», в издании журнала «Саратовский вестник здравоохранения». В 1921 году А.А. Богомольцем был написан учебник по общей патологии, который в течение ряда лет был основным руководством для студентов многих медицинских вузов страны. В 1935–1936 гг. А.А. Богомольцем издано фундаментальное руководство «Основы патологической физиологии» в 3 томах.

Талант А.А. Богомольца как ученого и организатора ярко проявился в период работы на Украине, где он был избран президентом Академии наук Украины. При непосредственном участии А.А. Богомольца в Киеве были организованы институты экспериментальной биологии и патологии, эндокринологии, геронтологии, онкологии.

Из школы А.А. Богомольца вышли такие выдающиеся ученые, как Н.Н. Сиротинин, Р.Е. Кавецкий, Н.Н. Горев и др.

Большое значение для патофизиологии имела деятельность Н.Н. Аничкова (1885–1965) и его учеников. Им принадлежат широкоизвестные исследования по патогенезу атеросклероза, а также патологии кровообращения, инфекционного процесса.

Большой вклад в развитие отечественной патофизиологии внес ученик А.А. Богомольца академик АМН СССР и чл.-кор. АН Украины Н.Н. Сиротинин (1896–1977). Основное направление его исследований — изучение реактивности

ирезистентности организма при инфекционных и неинфекционных заболеваниях

ипатологических состояниях в сравнительно-эволюционном аспекте. Н.Н. Сиротининым были проведены работы по изучению патогенеза горной болезни, разработаны практические рекомендации по проблеме гипоксии, гипокинезии в космической медицине.

П.Д. Горизонтов (1902–1987) — выдающийся российский патофизиолог, академик АМН СССР, лауреат Ленинской и Государственной премий СССР, крупный организатор медицинской науки. Он активно разрабатывал наиболее актуальные проблемы теоретической патологии (этиология, патогенез, роль внешней среды в возникновении заболеваний), заложил основы патофизиологии лучевых поражений организма, внес вклад в развитие проблемы стресса, разрабатывал методологические аспекты экспериментальной медицины.

Большой вклад в развитие патологической физиологии внес А.Д. Сперанский (1988–1961), который организовал в Москве Институт патологической физиологии. Научные интересы А.Д. Сперанского были сосредоточены на проблеме нерв-

5

ной трофики и нервных дистрофий, им показана важная роль нервной системы в развитии не только приспособительных, но и патогенных процессов в организме от момента возникновения болезней до выздоровления.

Основные научные направления, разрабатываемые крупнейшим российским патофизиологом А.Д. Адо (1909–1997), касались проблем аллергологии, воспаления, иммунитета. Он изучил механизмы действия микробных агентов, токсинов и вирусов на нервную систему, установил особенности их действия. А.Д. Адо является одним из основателей системы аллергологической службы в стране.

А.Д. Адо — автор учебника по патологической физиологии, который более 30 лет был основным руководством для студентов-медиков нашей страны.

Г.Н. Крыжановский (р. 1922) является крупнейшим российским патофизиологом, разрабатывающим проблемы общей патологии нервной системы. Им создана концепция о формировании генераторов патологически усиленного возбуждения в различных отделах нервной системы. Г.Н. Крыжановский показал, что дезинтеграция системных отношений и растормаживание функциональных структур является универсальными биологическими закономерностями.

Г.Н. Крыжановский внес значительный вклад в учение о нервной трофике и развитие нейродистрофического процесса, в учение о патофизиологии боли. Им написаны такие фундаментальные монографии, как «Столбняк» (1966), «Детерминантные структуры в патологии нервной системы» (1980), «Общая патология нервной системы» (1997) и др.

Большой вклад в развитие кафедры патологической физиологии Саратовского медицинского университета внес ученик А.Д. Адо крупный отечественный патофизиолог профессор В.В. Михайлов (1928–2000), который руководил кафедрой с 1962 по 1975 гг. Научные исследования В.В. Михайлова охватывали проблемы патогенеза различных бактериальных интоксикаций (ботулиническая, столбнячная, стафилококковая, дифтерийная) и аллергии. В.В. Михайлов является автором монографий «Ботулизм» (1980), «Дифтерия» и фундаментального труда «Основы патологической физиологии» (2001).

В 1924 г. произошло переименование кафедр общей патологии в кафедры патологической физиологии во всесоюзном масштабе по инициативе профессоров А.А. Богомольца и С.С. Халатова, которые определили структуру и содержание предмета патофизиологии.

Патологическая физиология — фундаментальная наука и учебная дисциплина, изучающая общие закономерности возникновения, развития и исхода заболеваний и патологических процессов. Термин «патофизиология» происходит от двух слов: «патология» и «физиология». В свою очередь, термин «патология» в переводе с греческого означает pathos — болезнь, страдание + logos — учение, наука, а «физиология» — с греческого physis — природа, сущность + logos. Таким образом, «патофизиология» — это наука о жизнедеятельности больного организма.

Патологическая физиология тесно связана с различными медико-биологи­ ­ ческими и клиническими науками. Патологическая физиология выглядит по отношению к специальным клиническим дисциплинам как наука, изучающая процессы, общие для всех болезней или для их больших групп. По выражению Г.Н. Кры-

6

жановского (1990) — «патофизиология — мост между базисными теоретическими образовательными дисциплинами и клиникой».

Современный этап развития патологической физиологии характеризуется тенденцией к комплексированию её с другими дисциплинами, их взаимопроникновением. Экспериментальная терапия используется как метод изучения заболевания и разработки новых способов лечения. Многие важнейшие проблемы современной патологии (например, воспаление, пересадка тканей и органов, нарушение кровообращения в мозге, сердце, компенсация кровообращения при пороках сердца и др.) не могут быть решены без комплексного (с участием представителей разных биологических и медицинских специальностей) изучения закономерностей микроциркуляции, изучения проницаемости биологических мембран.

Ниже приводится схема, отражающая место патофизиологии среди других медико-биологических и клинических дисциплин.

Как учебная дисциплина общая патология и патофизиология состоит из 3 разделов:

1.Общий раздел. Включает общую нозологию (учение о сущности болезни), формирующую основные понятия и категории патологии, создающую классификации и номенклатуру болезней и изучающую социальные аспекты патологии; общую этиологию — учение о причинах и условиях возникновения болезни и принципах этиотропной профилактики и терапии; патогенез — учение о механизмах развития болезни, механизмах выздоровления и умирания и о принципах патогенетической профилактики и терапии, а также учение о наследственности, конституции и реактивности.

2.Типовые патологические процессы (воспаление, лихорадка, гипоксия, аллергия, отек, нарушения обмена веществ и др.) — т.е. процессы, которые часто выступают в качестве компонента многих заболеваний.

3.Частная патофизиология. Этот раздел включает типовые формы нарушений органов и систем: дыхания, кровообращения, крови, пищеварения, эндокринной

инервной систем, печени, почек и т.д. И хотя эта часть называется частной патофизиологией, здесь опять-таки главными являются общепатологические аспекты. Этот раздел наиболее тесно сближен с клиникой.

7

Вобщем виде задачи медицинской науки заключаются в обеспечении опережающего развития фундаментальных исследований и повышении эффективности прикладных работ.

Вэтой связи патофизиология призвана решать следующие задачи:

■изучение основных закономерностей нарушения жизнедеятельности организма в условиях патологии;

■систематизацию и аналитико-синтетическую обработку фактического материала;

■создание экспериментальных моделей патологических процессов;

■разработка и внедрение эффективных методов ранней диагностики и лечения, мер ранней профилактики;

■определение переходных состояний между здоровьем и болезнью, изучение предболезни.

Патофизиология является главной экспериментальной дисциплиной в медицине, а ее основным методом служит патофизиологический эксперимент. В процессе познания научный эксперимент выполняет следующие основные функции:

1) посредством вычленения отдельных свойств и сторон предмета дает возможность проникнуть в его сущность, раскрывать его закономерности;

2) материализуя ту или иную идею, выраженную в теории, гипотезе или предвидении, выступает критерием их истинности, формой проявления общего;

3) выступает в качестве средства получения и накопления новых научных данных, является первоисточником новых гипотез и теорий.

Смысл патофизиологического эксперимента заключается в том, чтобы вызвать болезнь или патологический процесс у животного, изучить их и полученные данные перенести в клинику. Эксперимент позволяет производить такие воздействия на организм, которые недопустимы в клинике. В эксперименте на животных возможно испытание новых лекарственных препаратов.

Для изучения патологических процессов в эксперименте служат острые и хронические опыты.

Острые опыты (например, воспроизведение острой кровопотери, шока, асфиксии, ожоговой травмы, различных отравлений и т.д.) ограничены по времени их протекания, в исследовании результатов воздействия болезнетворных агентов.

Хронический эксперимент (метод создания фистул, трансплантация органов

итканей, вживление электродов в мозг и др.) создает возможность более длительного наблюдения и исследования жизнедеятельности организма, более глубокого раскрытия взаимодействия органов и систем на всех этапах заболевания. Этим обеспечивается не только аналитический, но и синтетический подход к изучению патогенеза патологических процессов.

Данные, полученные на животных, нельзя механически переносить на человека, поскольку они односторонне и неполно освещают происхождение, возникновение и восстановление нарушенных функций в том виде, как это имеет место в организме человека. Это обусловлено существенными видовыми различиями процессов жизнедеятельности у животных и человека, важной ролью социальных факторов в возникновении, развитии и исходах болезней человека.

8

К этапам научного эксперимента можно отнести:

1)планирование эксперимента;

2)моделирование патологии на животном на различных уровнях интеграции организма (молекулярном, клеточном, тканевом, органном, системном, организменном).

Моделирование — это воспроизведение структурно-функционального комплекса болезни в более упрощенной форме для выяснения причин, условий и механизмов ее развития, разработки методов лечения и профилактики.

Основные требования к модели:

■ общность этиологического фактора; ■ высокая воспроизводимость модели в эксперименте;

■ общность морфологических, биохимических и функциональных признаков на различных уровнях интеграции организма (системном, органном, клеточном, субклеточном, молекулярном);

■ общность принципов терапии оригинала и модели; ■ сходство в развитии типичных осложнений.

В патологии, в зависимости от степени упрощения и уровня изучения, можно моделировать патологические процессы, патологические реакции, патологические состояния, отдельные нозологические формы болезни, нарушения деятельности отдельных клеток, молекулярные нарушения.

3. Изучение патологического процесса в динамике с использованием современных морфологических, биохимических, физиологических, биофизических, иммунологических и других методов (комплексный анализ).

4. Разработка методов патогенетической терапии с последующим переносом полученных данных в клинику (клиническая апробация). Экспериментальная терапия проводится на основе сформулированной гипотезы патогенеза процесса и имеет большое значение не только для разработки лечебных мероприятий и внедрения

вклинику новых лекарственных средств, но и служит критерием правильности представлений о патогенезе.

5. Обработка полученных результатов современными методами статистики. В патофизиологии широко используются также методы клинического наблюдения и исследования больного человека. Клиническая патофизиология в наши дни становится актуальным разделом патофизиологии, имея своей основной задачей изучение общих вопросов этиологии и патогенеза болезней человека. В задачу клинической патофизиологии входит также выяснение компенсаторных возможностей организма, которые обеспечивают его функционирование в условиях болезни

и патологического процесса.

9

Глава 1

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ

1.1. Нозология

Нозология — учение о болезни. Понятие «болезнь» является ключевым понятиеммедицины,посколькукаждодневнаяпрактическаядеятельностьврачанаправлена на обнаружение заболевания, выявление его принадлежности к той или иной нозологической группе и назначение соответствующего лечения. При попытке дать научное определение болезни возникают серьезные трудности, связанные, прежде всего, с объективной сложностью данной категории, которую пытаются уложить в прокрустово ложе краткого и непротиворечивого определения.

Прежде чем сформулировать определение понятия «болезнь», целесообразно остановиться на определении ряда базовых медико-биологических терминов.

Несомненно, что в основе любой болезни лежит отклонение жизнедеятельности организма от ее естественного (нормального) течения.

Биологическая норма — это диапазон изменчивости показателя или признака, в рамках которого сохраняется оптимум функционирования живой системы. Оптимум функционирования — это полноценное выполнение какой-то биологической функции с минимальными затратами энергии и минимальным вовлечением работающих структур. Норма — есть не жестко заданная константа, а динамичный оптимум, зависящий от индивидуальных особенностей организма и его функционального состояния. Показатели нормы, установленные для состояния покоя, значительно изменяются в состоянии деятельности (при физической нагрузке, эмоциональном стрессе) и при этом считаются нормальными для данного функционального состояния. Если определить содержание глюкозы в крови спортсмена на старте и на финише марафонской дистанции, то, несомненно, будут получены весьма различающиеся цифровые значения данного показателя. Однако и то и другое является нормой, при учете того, что исходные значения показателя были получены в условиях покоя, а конечные значения — после интенсивной физической нагрузки. Не существует абстрактной нормы, нормы «вообще». Норма всегда «привязана» к определенному функциональному состоянию организма или специфическим реальным условиям его существования (физическая деятельность, невесомость, гипобарическая гипоксия и т.п.). Само по себе различие показателей и даже их выход за пределы среднестатистической нормы еще не свидетельствует о патологии.

Термин «норма» может быть применен для характеристики какого-либо отдельно взятого параметра (кровяное давление, уровень сахара), для оценки какойлибо функции (желчевыделение, желудочная секреция) или деятельности органа (системы). Норма для целого организма есть здоровье.

Здоровье (по определению экспертов ВОЗ) — состояние полного физического, психического и социального благополучия, а не просто отсутствие болезни или физических дефектов. Здоровье — оптимум функционирования организма как целостной системы.

Здоровье и болезнь — есть различные состояния, в которых может находиться организм. Существуют еще два переходных состояния: одно из них находится на

10