Предмет и задачи патофизиологии

Патофизиология - наука, изучающая жизнедеятельность больного организма. Иначе: основные закономерности возникновения, механизма развития (патогенеза) и исхода болезни (выздоровление, реабилитация или смерть).

Задачи патофизиологии:

1. Изучение наиболее общих (типичных) закономерностей отклонений от нормального течения работы клеток и организма в целом.

2. Изучение наиболее общих и характерных отклонений от нормы в рамках органов или системы. Соответственно, различают патофизиологию системы кровообращения, дыхания, мочеотделения и т.д.

Патофизиология занимается разработкой показателей, характеризующих состояние болезни, устанавливает общие и специфические признаки для выявления факторов риска, постановки точного диагноза и, тем самым, целенаправленного лечения. Патофизиология позволяет выработать критерии контроля развития заболевания, реконвалесценции и реабилитации, а также меры профилактики в отношении неблагоприятного воздействия экологических факторов на здоровье человеческой популяции.

Клиническая патофизиология - это преимущественно клинико-диагностическая часть патофизиологии. В ее задачу входит разработка и использование стандартных методов диагностики продромальных состояний и методов контроля развития заболевания.

Патофизиология и клиническая патофизиология опираются на всю сумму знаний современной биохимии, физиологии, анатомии.

Однако, сведения из биохимии, молекулярной биологии и других естественных наук, полученные в основном в модельных опытах, должны быть критически оценены в смысле их применимости к человеку.

Особенно тесны взаимоотношения патофизиологии с биохимией и патологической анатомией. Эти науки с помощью своих специфических методов изучают нарушения обмена веществ и структуры при различной патологии. Нарушенная функция – это всегда нарушенная структура и, наоборот, нарушенная структура оказывает значительное влияние на обмен веществ и функцию.

Патохимия и иммунология в качестве составных частей патофизиологии принадлежат к наиболее быстро развивающимся наукам, вносящим наибольший вклад в развитие патофизиологии. К перечисленным двум наукам тесно примыкает фармакология, изучающая влияние на организм чужеродных веществ (ксенобиотиков), таких как лекарства и яды, с целью нахождения терапевтических принципов их использования.

Полученные знания о наследственных болезнях привели к выводу о взаимосвязи патофизиологии с молекулярной генетикой и генетикой человека.

Объектом патофизиологического исследования является патологический процесс или патологическая структура всего организма. Основная цель патофизиологии – установление базисных закономерностей и механизмов его развития и ликвидации.

Какова бы не была природа основных патологических нарушений, их конечным биологическим результатом и выражением является патологический эффект в виде нарушения соответствующей функции. В этом плане патофизиология может быть определена как функциональная патология. Именно ей принадлежит заслуга определения и выделения такого класса патологии, как болезни регуляции, ведущими патогенетическими механизмами которых являются нарушения не в органах-мишенях, а в органах регуляции.

Экспериментальный метод в патофизиологии.

Современные методы, используемые в эксперименте.

В процессе познания научный эксперимент выполняет следующие основные функции: 1) посредством вычленения отдельных свойств и сторон предмета дает возможность проникать 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; 4) дает возможность зафиксировать «отклонения» реальных предметов от абстрактно-идеального образа, созданного на основе известных законов науки.

Для постановки эксперимента необходимо:

I. Формирование рабочей гипотезы.

II. Определение цели и постановка задач исследования.

III. Выбор частных методик, адекватных поставленным задачам.

IY. Проведение эксперимента (серии опытов с контролем).

Y. Фиксация и анализ данных эксперимента.

YI. Обсуждение и выводы.

Экспериментальный метод - основной метод патофизиологии, основанный на воспроизведении болезни у животного, изучение и перенесение полученных данных в клинику.

Эксперимент бывает: острый - сопровождается вивисекцией (например: воспроизведение острой кровопотери); хронический - подразумевает длительное наблюдение за экспериментальным животным (введение электродов, трансплантация).

Экспериментальные методики:

1. Методика выключения: удаление какого-либо органа хирургическим или каким-либо другим воздействием (тепло, холод, радиация), введение антител, фармакологических препаратов).

2. Методика раздражения: производится стимуляция первичных структур для того, чтобы вызвать нарушение функции какого-либо органа.

3. Методика изолированных органов и тканей: забирается ткань и изучается ее строение при различных видах патологии.

4. Методика введения: в организм животного вводят фармакологические препараты, яды, антигены и др. вещества.

5. Сравнительная методика: Изучаются особенности течения типовых патологических процессов и заболеваний в филогенезе и онтогенезе.

Наряду с патологическими изменениями и механизмами развития патологического процесса, т.е. тем, что составляет патогенез, патофизиология изучает механизмы предотвращения возникновения и развития патологического процесса, механизмы его ликвидации, компенсации и восстановления нарушенных функций и выздоровление, т.е. то, что составляет саногенез.

Патогенез и саногенез представляют две стороны одного процесса. В основе этого перехода лежит закон диалектического единства и борьбы противоположностей.

Только знание обоих классов патогенетических и саногенетических механизмов позволяет разрабатывать принципы и средства патогенетической профилактики и терапии.

Патофизиология, образно говоря, - это мост между базисными теоретическими образовательными дисциплинами и клиникой. Эта особенность определяет еще одну важную интересную задачу патофизиологии - формирование медицинского мышления.

По сути дела патофизиология - это философия медицины.

Патофизиологию можно разделить на три части:

1. Нозология- общее учение о болезни.

2. Типические патологические процессы. Содержит данные о процессах, лежащих в основе многих заболеваний,

3. Частная патофизиология, изучающая нарушения в отдельных органах и системах.

Основные понятия общей нозологии.

Нозология (nosos - болезнь (греч.) + logos – учение) - раздел патологии, изучающий сущность и характер течения отдельных болезней, а также разрабатывающий их классификацию по родственным признакам.

Принципиальное различие между нозологией и патологией заключается в том, что патология изучает изменения в человеческом организме в результате патологического процесса, как биологическом объекте, т.е. изменения в строении и жизнедеятельности организма. Но человек в отличие от животных, является существом социальным, т.е. выполняет социальные функции, на которые патология оказывает влияние, но не определяет саму возможность их выполнения. В первую очередь это относится к духовной деятельности человека. Нозология изучает болезнь как состояние человека, при котором патологический процесс нарушает выполнение им его социальных функций. Поэтому нозология совместно с медико-биологическими аспектами состояния организма человека рассматривает ряд социально обусловленных проблем влияющих на здоровье человека. Следовательно, имея единый объект изучения – человека, патология и нозология различаются предметом изучения. Предмет изучения патологии – изменения биологических функций организма в результате биологического процесса, нарушившего его структуру. Предмет нозологии - человек в его целостности, социальные функции которого нарушены патологией организма.

Проблемы нозологии решаются на теоретическом уровне с использованием как материалов медико-биологических, так и медико-социальных (медицинская социология, экология, статистика) и других наук о человеке (биология человека, антропология, экология человека и др.). Таким образом, нозология связывает медико-биологические науки со всем комплексом наук о человеке.

Нозология рассматривает патологию как составную часть состояния болезни человека. Патология как биологическое явление, заключающееся в нарушении строения и жизнедеятельности организма, свойственна всему живому, включая растения. Различие между патологией животных и человека заключается в том, что организм животного выполняет только одну функцию - обеспечение его жизнедеятельности. Эту же функцию выполняет и организм человека, но не ограничивается ею. Жизнедеятельность здорового человеческого организма является биологической основой для выполнения человеком его главной функции - социальной, определяющей его сущность.

Нозология, как общее теоретическое учение о болезни, не рассматривает конкретные патологические процессы, их формы и течение. Предметом ее изучения являются:

- сущность болезни как особого состояния человека;

- причины и условия ее возникновения;

- стадии развития болезни;

- классификация болезни и ее элементов.

Содержание предмета нозологии обуславливает включение в ее состав следующих разделов: общая нозология, общая этиология, общий патогенез, терминологическая система нозологических единиц.

Общая нозология - раздел нозологии, изучающий специфическое состояние человека - болезнь, с целью выявления ее сущности, роли в жизнедеятельности человека и закономерностей проявления.

Общая нозология, в отличие от патологии, не рассматривает конкретные патологические процессы. Ее задача заключается в том, чтобы выяснить следующие вопросы:

1.Что такое болезнь как состояние человека и чем она отличается от здоровья и патологии?

2. Какова роль болезни в жизни одного человека, человечества в целом, ее биологический и социальный смысл?

3. Какие закономерности определяют возникновение, развитие и исход болезни?

Обратимся к таким понятиям как норма, здоровье и болезнь.

Врачу нередко приходится решать вопросы о состоянии здоровья своих пациентов. Врач должен представлять четко, что такое норма и болезнь. Официальное определение понятия «здоровья» дано Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ): «Под здоровьем следует понимать полное физическое, психическое и социальное благополучие человека, а не только отсутствие болезни и недостатки, уродства». Однако это определение самое общее и не содержит даже намека на механизмы, обеспечивающие здоровье.

Понятие «здоровый человек» является условным, так как критерии здоровья отличаются у разных этнических и социальных групп и в различные периоды истории оцениваются по-разному.

Скорее можно говорить о клинически здоровом человеке, чем о абсолютно здоровом. Здоровье не является фиксированным состоянием. В нем можно выделить несколько промежуточных состояний.

I. Абсолютное здоровье - теоретический критерий, который является отправной точкой при изучении процессов, происходящих в организме.

II. Клиническое здоровье - подразделяется на две стадии:

Компенсаторная стадия - когда за счет привлечения внутренних резервов организм поддерживает состояние гомеостаза (постоянства внутренней среды). На этой стадии устанавливается динамическое равновесие, при котором происходит изменение физиологических показателей в границах нормы. При этом организм обладает высокой адаптивной способностью.

Дизадаптация – состояние, когда внутренних резервов организма недостаточно для поддержания гомеостаза. В результате продолжительного влияния неблагоприятных факторов на организм человека происходит нарушение адаптационных механизмов и саморегуляции организма.

Здоровье не является ни фиксированным, ни статическим состоянием. Оно динамично, и для сохранения такой динамичности важна способность организма к саморегуляции и адаптации. Организм - это система в динамическом равновесии. Для человека характерна не только биологическая (физиологическая) сторона здоровья, но и социальная. При этом существенное значение имеет опосредованное умственное и психологическое влияние социальной среды на биологические механизмы здоровья.

Основными критериями здоровья являются:

- соответствие структуры и функции (отсутствие морфологических и функциональных нарушений);

- способность организма поддерживать постоянство внутренней среды (гомеостаз);

- высокая работоспособность и хорошее самочувствие (последний критерий достаточно условен).

Указанные свойства сохраняются и в условиях действия чрезвычайных раздражителей и при очень напряженной деятельности организма.

Еще в 1936 году О.С. Глозман пришел к заключению, что для правильного понимания болезней необходимо взять за основу следующие положения:

1. Болезнь не отделима от здоровья, и поэтому правильное понимание болезни может быть основано на правильном понимании здоровья;

2. Здоровье также как и болезнь, есть явление, свойственное всему миру живых существ, и, следовательно, наше определение должно охватить все то общее, что характерно для живого;

3. Но здоровье человека так же, как и болезнь, представляет собой иное качество, хотя и необходимо разграничить конкретное, физиологическое определение здоровья от абстрактного, философского понимания его.

Исходя из всего сказанного, можно дать определение понятия «здоровья» человека: здоровьем называется жизнь трудоспособного человека, приспособленного к окружающей среде (И.Р.Петров).

Наряду с общей характеристикой состояния здоровья - способностью к трудовой деятельности - врачу необходимы частные морфологические и функциональные показатели, определяющие постоянно совершающееся приспособление организма человека к изменяющимся факторам внешней среды.

У отдельных лиц физиологические и морфологические показатели подвержены значительным колебаниям, в то же время имеются общие характерные черты, которые можно отнести к «здоровью».

Основной категорией медицины, как нам кажется, должно стать понятие «экологическое здоровье». Это здоровье человеческой популяции, связанное с неблагоприятными (болезнь) и благоприятными (адаптация) действиями факторов окружающей среды, которые могут быть изменены путем направленного воздействия на среду обитания.

При диагностике здоровья, равно как и для выявления болезни, проводятся ряд исследований и измерений, результаты которых затем сопоставляются с нормой, без чего невозможно представление о здоровье. Однако, на сегодняшний день не всегда реально представляется объективно оценить степень соответствия норме, чем и объясняется использование такого термина, как «практически здоров».

В социальной гигиене существует понятие «статистическая норма» и все, что выходит за рамки этой статистической нормы, является патологией. Однако статистическое понятие нормы лишает термин конкретного содержания, сводя его к абстрактной математической точке, вне которой фактически оказываются все встречающиеся в жизни ситуации. В этом случае трудно учесть индивидуальные особенности. Последние объединяются, та как понятие «физиологической нормы» для многих функций является весьма широким и во многом определяется индивидуальными особенностями людей, зависит от их конституциональных свойств и реактивности организма. Поэтому те изменения, которые для некоторых индивидуумов могут явиться патологическими, для других - физиологическая норма. В более же широком смысле «норма» - это оптимальное состояние жизнедеятельности организма в данной конкретной среде. В последнее время развивается такая наука как биоритмология, т.е. изменение физиологических показателей в зависимости от времени и многих других условий, которые можно рассматривать как физиологическую норму.

Таким образом, определение понятия нормы или здоровья очень трудно. Еще в 1929 году М.О.Гуревичем было выдвинуто положение нормы как состояния организма, при котором он является приспособленным для выполнения своих функций. Следовательно, понятие «здоровье» и физиологическая норма не совпадают.

Норма здоровья - это оптимальное состояние живой системы, при котором обеспечивается максимальная адаптационность, т.е. приспособленность к условиям жизни. Свойство адаптации живой системы и есть по существу мера индивидуального здоровья (В.В.Парин).

В настоящее время представители теоретической и клинической медицины единодушно признают наличие переходного состояния от здоровья к болезни. Выделяют при этом понятие «предболезнь». Выделение данного понятия не только целесообразно, но и необходимо, так как оно отвечает требованиям современного здравоохранения, ориентированного не первичную профилактику заболеваний. В этом плане приобретает большое значение оценка критериев здоровья, выявление факторов риска (ФР), приобретение навыков ранней диагностики соматических расстройств среди здоровых контингентов. Диагностика донозологических состояний основана на обследовании здоровых лиц и ретроспективном анализе последовательности развития симптомов до «созревания» клинического диагноза при одновременном выявлении факторов риска соответственно различным заболеваниям. В итоге выделяют следующие принципы классификации «факторов риска».

По принадлежности:

1) производственные (шум, вибрация, запыленность, загазованность, освещение и микроклимат помещений, работа в ночную смену, физическое и психическое перенапряжение и т.д.);

2) социальные (материальное обеспечение, социальный статус и т.д.);

3) семейно-бытовые (жилищные условия, межличностные отношения в семье, воспитательные и санитарно-гигиенические критерии, гиподинамия, вредные привычки, нарушения режима отдыха, особенности питания);

4) экологические (загрязнение окружающей среды, радиоактивный фон, геомагнитные воздействия и т.д.).

По механизму воздействия:

1) неврогенные (психическое напряжение, конфликты, типологические варианты характера);

2) алиментарные (нарушения режима питания, несбалансированный пищевой рацион, злоупотребление чаем, кофе и т.д.);

3) инфекционно-токсические (хронические инфекции, частые простудные состояния, употребление алкоголя, табакокурение, производственные влияния, воздействия препаратов бытовой химии, медикаментов, парфюмерно-косметических средств, синтетических полимеров);

4) аллергические и обменно-эндокринные.

В зависимости от целей исследования группировка факторов риска производится и по следующим признакам:

1) по органо- или системотропности (кардиотропные, пульмонотропные, гастроэнтеротропные и т.д.);

2) по источнику факторы риска могут быть экзогенные (экологические, производственные, бытовые, социальные) и эндогенные (фоновое медико-биологическое состояние);

3) по времени действия: однократные, периодические (кратковременные или длительные), постоянные;

4) по значимости: достоверные (основные), вероятные, относительные, сомнительные;

5) по последовательности действия: первичные (усугубляющие и провоцирующие) и вторичные (вторая болезнь).

Угрожающий период как компенсированная стадия отличается достаточной толерантностью организма к факторам риска и выражается срывом адаптационных механизмов в экстремальных условиях (смена географического пояса, ударные воздействия экологического, эмоционального, алиментарного, инфекционно-токсического и прочих влияний) в виде развития временного неспецифического синдрома общих расстройств. В этом периоде у обследованных могут отмечаться преходящие явления общей слабости, снижение работоспособности, понижение настроения, угнетение мыслительной деятельности, нарушение сна, потливость, вялое течение острых заболеваний.

Преморбидная стадия отличается возникновением специфических, обычно единых, симптомов, предопределяющих общую направленность развивающейся патологии - кардиологической, пульмонологической, гастроэнтерологической и т.д. Отдельные симптомы объективного и субъективного характера, указывающие на поражение сердечно-сосудистой, пищеварительной и бронхо-легочной систем, выявляются при хорошем самочувствии обследованных. Состояние «предболезни» характеризуется значительной продолжительностью (годы, десятилетия) и не имеет четкой клинической симптоматики нозологической формы заболеваний.

Донозологическое состояние проявляется усугублением расстройств поражаемого органа, что приводит к нарастанию числа специфических синдромов, сочетание которых позволяет определить возможный нозологический диагноз. По сути дела на этом этапе речь идет о ранней диагностике, несвоевременность которой в большинстве случаев объясняется стертыми клиническими признаками из-за незначительных функциональных нарушений.

Таким образом, предболезнь - снижение функциональной активности некоторых саногенетических механизмов или их комплексов, ведущее к расстройству саморегуляции и ослаблению резистентности организма (С.М.Павленко).

Понятия «предболезнь» и «преморбидное состояние» не тождественны. Отождествление этих понятий противоречит самой сути учения о предболезни. К предболезни относят состояние, при котором отсутствуют клинические проявления, но характеризующееся перенапряжением естественных неспецифических саногенетических механизмов, в результате чего организм становится уязвимым к воздействию патогенных факторов. И это связано не с нарушением неспецифической защиты против данного конкретного болезнетворного агента, а в связи с тем, что ослаблена общая неспецифическая резистентность организма. В этом плане перенесенное тяжелое заболевание даже после выздоровления, при отсутствии даже каких-либо внешних клинических проявлений может сыграть роль состояния предболезни.

Преморбидные состояния обязательно специфичны. Хронический бронхит, например, является преморбидным состоянием для пневмонии, коронаросклероз - преморбидное состояние для инфаркта и т.д.

На протяжении истории развития медицины высказывались различные взгляды на болезнь. При этом учитывались чисто количественные изменения в организме (Virchov, 1959), реже качественные изменения.

Можно отметить следующие черты болезни:

1. Недостаточную приспособленность организма к окружающей среде.

2. Нарушение жизнедеятельности и понижение трудоспособности человека.

3. Возникновение болезни под влиянием чрезвычайного (патогенного) раздражения.

Характерным для болезни человека является понижение ценности человека как члена социального коллектива, связанное с ограничением приспособительных возможностей вследствие действия чрезвычайных факторов внешней среды.

В больном организме возникают неспецифические и специфические изменения. Вопрос об их роли при болезни весьма сложен и до конца не разработан. Значение и удельный вес специфических и неспецифических явлений в патогенезе различных заболеваний неодинаков и меняется в процессе развития болезни.

Существует большое количество понятий болезни. Дать исчерпывающее понятие «болезнь» - нелегкая задача. Все же приведем несколько понятий, не претендуя на истину в последней инстанции.

Болезнь (по определению ВОЗ) - основной вид страдания, вызванный поражением организма, отдельных его систем различными повреждающими факторами, характеризующийся наличием систем регуляции и адаптации и снижением трудоспособности.

Д.Е.Альперн дал следующее определение: «Болезнь - это сложная реакция организма на действие болезнетворного агента, качественно новый процесс, возникающий в результате расстройства взаимоотношения организма с окружающей средой и характеризующийся нарушением работоспособности и социально-полезной деятельности».

По С.М. Павленко: «Болезнь - качественно новый процесс жизнедеятельности, возникающий в результате воздействия на организм чрезвычайного раздражителя, характеризующийся, с одной стороны нарушением функции отдельных звеньев нервно-регуляторного аппарата, а с другой стороны - рефлекторным включением защитно-физиологических механизмов, направленных на выздоровление».

Болезнь есть единство двух противоположных тенденций (разрушительной и защитной) и иногда трудно отличить, что есть собственно болезнь и что есть защитная реакция.

На крайних полюсах здоровье и болезнь кажутся абсолютно противоположными, на самом же деле существует их скрытое взаимодействие, которое лежит в основе выздоровления. Отсюда понятно существование многих способов лечения «болезни болезнью». Это методы вакцинотерапии, использование с лечебной целью искусственной лихорадки.

В то же время болезнь - это качественно своеобразный процесс. Качественно различны между собой и разные болезни, что позволяет проводить дифференциальную диагностику.

Болезнь есть структурно-функциональный процесс, в котором организм, как всякая живая система, организуется в целое системой взаимодействующих друг с другом элементов. Структура - это то, что организует целое (систему), она существует как единство элементов и функциональных отношений между ними. В свою очередь, функция «организует» вещь как целостную систему. Отсюда следует принципиально важный для практической медицины вывод: принципиальная неделимость строения и функции исключает существование как чисто функциональных, так и чисто органических изменений в патологии.

Понятие «болезнь» включает в себя патологическую реакцию, патологический процесс и патологическое состояние.

Что понимается под патологической реакцией? Патологическая реакция представляет собой кратковременную, но необычную реакцию на какой-либо раздражитель, часто не сопровождается длительным нарушением трудоспособности человека. Или патологическая реакция – это неадекватный и биологически нецелесообразный ответ организма или его систем на воздействие обычных или чрезвычайных раздражителей. По времени она немедленная, при ней нет выраженных нарушений регуляции и трудоспособности человека. Патологическая реакция выражается значительным отклонением одного или нескольких показателей деятельности организма от нормы, например, кратковременное повышение давления под влиянием отрицательных эмоций.

Патологический процесс - это сочетание местных и общих реакций, возникающих в организме на действие патогенного раздражителя. Один и тот же патологический процесс может вызываться различными причинными факторами и являться компонентом различных заболеваний, сохраняя при этом свои отличительные черты. Например, воспаление может быть вызвано действием механических, физических, химических и биологических факторов. С учётом природы причинного фактора, условий возникновения и ответной реакции организма оно отличается большим разнообразием, однако, несмотря на это, во всех случаях воспаление остается целостной, стандартной реакцией на повреждение тканевых структур. Развитие патологического процесса зависит как от этиологического фактора, так и от реактивности организма. Повреждающий агент может прекратить свое действие, а патологический процесс продолжает развиваться по своим эволюционным законам, например, острое воспаление, лихорадка. Патологический процесс может нормализоваться без перехода в болезнь. Процесс может перейти в болезнь, если меняется реактивность организма или патологический процесс приобретает особую агрессивность. Примеры патологического процесса - местные и общие расстройства кровообращения, раневой процесс, тканевые дистрофии и т.д.

Патологическое состояние - стойкое, мало меняющееся во времени отклонение структуры и функции органа (ткани) от нормы, имеющее биологически отрицательное значение для организма. Обычно патологические состояния не содержат непосредственных предпосылок к заметной динамике и усугубляются в основном за счет присоединения возрастных изменений. Вместе с тем оно может привести к возникновению вторичных более или менее быстро развивающихся патологических процессов или болезней. Например, стойкое рубцовое сужение пищевода вызывает значительные нарушения пищеварения; длительно существовавшее родимое пятно после многократного облучения ультрафиолетовыми лучами увеличивается в размерах и т. д. Возможен переход патологического состояния в патологический процесс (на месте после ожогового рубца под влиянием канцерогенных факторов может образоваться раковая опухоль).