Механизмы возникновения болезней

 

Если раздражитель является повреждающим (например, травма, ожог), то он вызывает повреждение клеток и тканей. В стародавние времена, когда патофизиология еще не отделилась от патанатомии, в учебниках «Общей патологии» повреждению уделялось много внимания. Сейчас почему-то со стороны патофизиологов наметилась тенденция к возрождению этой традиции. Нам представляется, что сведения о повреждении целесообразнее излагать патанатомам.

Если раздражитель является не повреждающим, то он может вызвать изменения обмена веществ (например, при гиповитаминозах) или раздражение (например, при эмоциональном стрессе). Изменению обмена веществ и их последствиям будет посвящен специальный цикл лекций и практических занятий. Сейчас же мы рассмотрим роль в механизме возникновения болезни вызываемого этиологическим фактором раздражения. Тем более, что раздражение – это универсальный механизм, сопутствующий в том числе и повреждению, и изменению обмена веществ.

Раздражение рецепторов влечет за собой включение рефлекторных реакций. Можно выделить два типа реакций - приспособительные и патологические.

2.1. Приспособительные реакции – это реакции, направленные на сохранение гомеостаза или путем временного изменения гомеостаза – на обеспечение оптимальных условий для функционирования в стрессовых ситуациях. Существует четыре вида приспособительных реакций: адаптивные, компенсаторные, защитные и превентивные.

Адаптивные реакции – это реакции, препятствующие изменению гомеостаза. Это физиологические реакции, которые стоят на страже нашего здоровья. Простейший пример: когда в комнате холодно, кожа у вас становиться бледной и может появиться мышечная дрожь. Бледность кожи связана со спазмом сосудов. Спазм сосудов ограничивает теплоотдачу. Мышечная дрожь повышает теплопродукцию. Благодаря этим реакциям температура тела не изменяется. Эти приспособительные реакции адаптируют организм к действию низкой температуры, обеспечивая сохранение температурного гомеостаза.

Компенсаторные реакции – это реакции, направленные на восстановление нарушенного гомеостаза. Представьте себе, что вы на соревнованиях пробежали» стометровку» На финише спортсмен переживает тягостное ощущение нехватки воздуха. Это связано с нарушением газового гомеостаза: в крови уменьшено содержание кислорода и увеличено содержание углекислого газа. Это влечет за собой включение симпатического рефлекса Гейманса и возбуждение дыхательного центра. Дыхание становиться чистым и глубоким. Вентиляция легких увеличивается. Благодаря этой компенсаторной реакции газовый гомеостаз восстанавливается.

Защитные реакции – это реакции, направленные на устранение раздражения или понижение чувствительности к раздражению. Сюда относятся фагоцитоз, выработка антител, удаление раздражителя (рвота) или удаление от раздражителя (отдергивание руки при соприкосновении с горячим предметом), а также развитие общего адаптационного синдрома, при котором понижается проницаемость мембран (речь об этом впереди).

Превентивные реакции – это реакции, направленные путем временного изменения гомеостаза на обеспечение оптимальных условий для функционирования в стрессовых ситуациях. Это стартреакции. В свое время мы определяли приспособительные реакции как реакции, направленные на сохранение гомеостаза. Однако при обсуждении этого вопроса московские коллеги возразили: этому определению не соответствует реакции, которые развиваются у спортсменов на старте. Действительно, у спортсменов на старте повышается температура на старте, учащается пульс, повышается АД, т.е. происходит изменение гомеостаза. Причем эти изменения подготавливают организм спортсмена к функционированию в условиях максимального напряжения, а следовательно, являются приспособительными. Впрочем, речь идет не только о спортсменах. Круг этих реакций весьма широк. Они развиваются при эмоциональном стрессе – у артистов, лекторов, у тех, кого вызывают «на коврик» к начальству. Исследования, проведенные у нас Т.Д.Спорыхиной, показали, что студенты, у которых перед экзаменом была выявлена эмоциональная гипертермия, сдавали экзамены лучше, чем те, у кого температура тела была нормальной. Пришлось дополнить формулировку приспособительных реакций.

 

2.2. Патологические реакции – это элементарные реакции, неадекватные силе или характеру действующего раздражителя, реакции, способствующие нарушению гомеостаза. Постоянно это клиническим примером. Больной, принимая на курорте теплую ванну, пожаловался на головную боль. Измерили АД. Оказалось, что оно повысилось. Реакция эта была явно неадекватна характеру действовавшего раздражителя. Ведь для действия тепла характерно расширение сосудов и снижение АД. Впечатляющий случай описал академик К.М.Быков. У девушки, которая сидела за праздничным столом рядом со своим кавалером, во время еды выползла изо рта аскарида. Это сопровождалось защитной реакцией – рвотой. Однако все происшедшее настолько потрясло девушку, что рвота стала неукротимой. Неадекватная чрезмерная защитная реакция превратилась в свою противоположность – патологическую реакцию. Девушка погибла. На практических занятиях вы будете изучать изменения частоты дыхания у белых мышек в условиях кислородного голодания. Вы увидете, что в начале опыта благодаря рефлексу Гейманса у мышек развивается приспособительная реакция (сначала адаптивная, а потом компесаторная) - дыхание учащается. В дальнейшем на каком-то этапе происходит срыв приспособительной реакции – дыхание начинает урежаться. Урежение дыхания при кислородном голодании способствует нарушению кислородного гомеостаза, то есть является реакцией патологической. Правда, это не активная патологическая реакция (как в двух предыдущих примерах). Она связана с выключением приспособительной реакции, и поэтому ее условно можно назвать пассивной патологической реакцией.

 

2.3. Совокупность приспособительных реакций, стоящих на страже нашего здоровья, называют саногенезом (sanus – здоровый, genesis – происхождение). Совокупность повреждения и патологических реакций мы называем лезогенезом (laesio – повреждение). В свое время С.М. Павленко предложил называть совокупность патологических реакций патогенезом. Нам представляется это нерациональным. Ведь патогенез – это механизм развития патологических процессов. А патологические процессы включают в себя как патологические, так и приспособительные реакции. Рациональнее считать, что патогенез – это комплекс, включающий в себя саногенез и лезогенез.

Все сущее состоит из атомов и молекул. В одной из своих последних книг Ганс Селье выразил надежду на то, что мы подошли к моменту, когда можно расчленить болезнь на составляющие ее элементы, своеобразные атомы и молекулы болезни. Нам кажется, что такой момент настал. Ассортимент реакций организма, сформированных в процессе эволюции, очень ограничен. Медицине известны около 10000 болезней и около 1600 синдромов. И все они состоят всего из… четырех «атомов». (Цифра 4 вообще является «магической»: четыре нуклеотида определяют все многообразие генетического кода, игральные карты имеют всего четыре масти, четыре мушкетера совершали бесчисленное количество подвигов…)

 

2.4. «Атомами» болезни мы считаем повреждение, изменения обмена веществ, приспособительные реакции и патологические реакции. Повреждение на любом уровне структурной организации (молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом, органном) является обязательным атрибутом болезни, хотя его не всегда можно обнаружить доступными нам методами. То же можно сказать и об изменении обмена веществ. Повреждение и изменение обмена веществ обязательно вызывают реакции приспособительные и патологические. Таким образом, «атомами» болезни мы называем элементарные составные части, из которых строятся заболевания.

2.5. Из этих четырех «кирпичиков» складываются более крупные блоки – патологические процессы, «молекулы» болезни. Под патологическим процессом мы понимаем комплекс взаимосвязанных изменений, включающий в себя повреждение, изменение обмена веществ, приспособительные и патологические реакции и являющийся составной частью болезни. К патологическим процессам относятся местные расстройства кровообращения, кислородное голодание, воспаление, лихорадку, опухоли… (Тут я, к сожалению, должен написать пресловутое «и др.», так как перечень патологических процессов еще не составлен и тут предстоит еще большая исследовательская работа, в которой принимает участие и наш доцент С.В. Вдовенко.)

Болезни, как правило, складываются из патологических процессов. Так, при пневмонии, например, имеют место и воспаление, и кислородное голодание, и лихорадка; при ишемической болезни сердца – местные расстройства кровообращения и кислородное голодание; при нефрите – местные расстройства кровообращения и воспаление. Правда, болезни могут формироваться и непосредственно из «атомов». В основе сахарного диабета, например, могут лежать повреждение инсулярного аппарата и связанные с ним изменения обмена веществ, приспособительные и патологические реакции.

 

 

МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ БОЛЕЗНИ

 

Когда говорят о патогенезе болезни, чаще всего имеют в виду механизмы ее развития. Именно это и составляет «изюминку» патофизиологии. Существует большое количество теорий патогенеза болезни. Все эти теории можно разбить на три группы: локалистические теории, регуляторные теории и синтетические теории.

 

3.1.Целлюлярная патология (теория Вирхова)

Локалистические теории мы рассмотрим на примере теории Вирхова. В середине прошлого века немецкий патолог Рудольф Вирхов разработал концепцию, которую он назвал «Целлюлярная патология». По сути дела это была первая научно обоснованная единая теория медицины. Схема Вихрова подкупает своей простотой: этиологический фактор повреждение клеток болезнь. Вихров был великим ученым. Он описал патоморфоло- гию и патогенез основных патологических процессов. Его теория была крупным вкладом в науку того времени, новой вехой в развитии медицины. Она опиралась на новейшие научные представления о клеточном строении организма и знаменовала собой отход от умозрительных, зачастую фантастических представлений о механизмах развития болезней. Однако с высоты наших сегодняшних знаний мы вправе сказать, что теория Вирхова была механической и метафизической.

Почему механической? Потому что Вихров считал, что организм – это «государство» клеток, и, соответственно, болезнь организма – это сумма болезней клеток. Более того, у Вихрова еще не было представлений о развитии болезни. Он считал, что болезнь распространяется чисто механически: чем больше клеток поражено, тем тяжелее болезнь.

Почему теорию Вирхова следует считать метафизической? Да потому, что Вирхов изолированно рассматривал клетки. Они висели у него «на воздусях». Он еще не знал о регулирующих системах, способных защищать и нарушать жизнь клеток. Такое одностороннее рассмотрение как раз и типично для метафизического способа мышления. Персидский царь Ксеркс очень любил смеяться. Вот однажды он смеялся и … умер. Как это объяснить с позиций целлюлярной патологии? Много лет тому назад я присутствовал на операции, которую проводил приглашенный из Германии немецкий хирург. Во время операции больной неожиданно умер. На вскрытии никаких причин, которые могли объяснить гибель больного, обнаружено не было. Хирург сокрушенно пожал плечами и полу-по-немецки, полу-по-русски сказал: Technik ist gut, больной капут… Как это объяснить с позиций теории Вирхова?

Более того, Вихров считал, что болезнь характеризуется только количественными изменениями. Он развивал представление о гетерологии: что-то появляется в необычном количестве (гетерометрия), в необычном месте (гетеротопия), в необычное время (гетерохрония). Где же тут новое качество? Natura non facit saltus (природа не делает скачков).

Теория Вирхова не давала возможности подвергнуть анализу соотношение местного и общего, функциональных и структурных изменений в процессе развития болезни. Это теперь мы знаем, что между местным и общим существует диалектическая взаимосвязь: местные изменения обязательно влияют на общее состояние организма, а от общего состояния зависит течение местных процессов. Это теперь нам известно, что структурные и функциональные изменения всегда взаимосвязаны, что это две стороны единого целого. Существуют ли чисто функциональные болезни? Во времена Вирхова не знали нейроциркуляторной дистонии и вряд ли сумели бы объяснить ее патогенез. Изменение функций есть, а морфологических изменений вроде бы нет. Вот именно «вроде бы». На самом деле они, несомненно, есть, пусть на молекулярном или субклеточном уровне. Вихров оказался прав в том отношении, что нет болезней без изменения жизнедеятельности клеток. Однако он сумел бы объяснить, почему при выраженных морфологических изменениях функциональные изменения могут практически отсутствовать, и наоборот, почему при выраженных функциональных изменениях морфологических изменений могут не обнаружить. Не сумел бы потому, что он не учитывал огромной роли регулирующих систем и связанных с ними компенсаторных возможностей организма.

Локалистические представления имеют не только историческое значение. Современный врач много знает о клетках, тканях, органах и отдельных болезнях и почти ничего (простите за каламбур) про человека. Впрочем, к этому вопросу мы еще вернемся О Вихрове необходимо знать хотя бы потому,что он преобразовал медицину в биологическую науку, что он первым описал лейкоцитоз, тромбоз, эмболию, флебит, амилоидоз… Впрочем, для увековечивания его имени достаточно и того, что он в возрасте 25 лет впервые описал лейкозы.

Регуляторных теорий очень много. Их можно разделить на две большие группы – нейрогенные и эндокринные. Начнем с нейрогенных. Рассмотрим три наиболее популярные нейрогенные теории.

 

Психосоматическая медицина – направление, признающее главенствующее значение психического в соматическом. Родоначальником этого направление считается австрийский невропатолог и психиатр. Зигмунд Фрейд.

Фрейд считал, что большинство болезней формируется в раннем детстве и имеет психогенное происхождение. По его представлениям, психика человека подобна айсбергу. Известно, что подводная часть айсберга значительно больше, чем та, которая возвышается над водой.

В связи с этим направлением движения айсберга зависит не от действия внешних сил, а определяется подводными течениями. Точно так же, по мнению Фрейда, и поведение человека связано не столько с действием факторов внешней среды, сколько детерминируется скрытыми от глаз внутренними бессознательными процессами. По этой концепции решающую роль в формировании психики играют два принципа – принцип удовольствия (помните, у Маяковского: «Что может хотеться этакой глыбе? А глыбе многое хочется!») и принцип реальности (есть такое слово – «нельзя!»).

«Вы согласны с этим?» - спросил я на занятии студентку в то печальное время, когда учение Фрейда считалось у нас в стране запретным (к нему относились как к свежевыкрашенному забору: боялись прикоснуться, чтобы не испачкаться. Правда, маленький портрет Фрейда висел у нас на кафедре, но, думаю, это было связано с тем, что в парткоме с этим просто не разобрались). «Ни в коем случае!» - не задумываясь, ответила студентка. «Почему же? – парировал я. – Разве вам не хочется, например, шоколада?» С этими словами я вынул из кармана шоколадный батончик. На лице студентки не дрогнул ни один мускул. «Я не люблю шоколад», - ледяным тоном произнесла она. Посмеялись… Конечно же, принцип удовольствия действует! Ведь удовольствие, то есть положительные эмоции, возникает при удовлетворении потребностей организма. А без удовлетворения потребностей организм существовать не может.

Принцип удовольствия порождает конструктивную тенденцию – любовь, эрос, либидо – стремление создавать, продолжить род, строить, творить. В узком смысле слова»либидо» означает половое влечение. Однако Фрейд толковал это понятие очень широко. Он считал, к примеру, что сосание груди ребенком, акты дефекации и мочеиспускания сопровождаются сексуальными эмоциями. Позднее Карл Юнг в полемике с Фрейдом лишил этот термин сексуального оттенка, рассматривая его как психическую энергию вообще.

Принцип удовольствия, по представлениям Фрейда, уже в раннем детстве вступает в конфликт с принципом реальности. Это происходит потому, что многие потребности не могут быть удовлетворены. Происходит ущемление инстинктов. Это порождает деструктивные тенденции – танатос – стремление разрушать; агрессию, направленную как на других, так и на самого себя; инстинкт смерти. Группа психологов изучала поведение мальчиков в детском саде. Ребят спросили. Что находится внутри игрушки, и дети с видимым удовольствием разломали игрушки. Я спокойно шел в институт по маленькой и тихой улочке. Вдруг из-за угла дома выскочил карапуз лет шести с деревянным автоматом и принялся в меня «стрелять».

- Ты что же, хочешь меня убить? – спросил я.

- Да, - ответил он и улыбнулся.

Существование индивида, с позиций Фрейда, это всегда компромисс между двумя главными тенденциями – Эросом и Танатосом, причем второй, как правило, превалирует.

При ущемлении инстинктов, по мнению Фрейда, их энергия не исчезает, а вытесняется. Куда? Фрейд считал, что психика человека имеет трехчленную структуру. Эту структуру можно условно (Фрейд не приурочивал это к каким-либо анатомическим образованиям) подразделить на бессознательную сферу, подсознание и сознание.

Бессознательная сфера, подвал сознания, Ид – наиболее примитивная часть психики. Глубокая тайна окутывает обитателей этого подвала, скрывшихся под именем «Оно». Именно здесь хранятся врожденные еще с доисторических времен инстинкты. Именно сюда вытесняются комплексы, основным побудительным мотивом для которых является принцип удовольствия. Тут ничего не знают ни о реальности, ни об обществе. Эта сфера изначально иррациональна и аморальна, но именно она является главной силой, влияющей на поведение людей.