История развития патофизиологии

Патофизиология прошла сложный путь становления. До 2-й половины XIX века потофизиология 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. Величайший мыслитель дрености (384-322 гг. до нашей эры) Аристотель выделял обширную область биологии, изучающую проявления измененной или нарушенной жизнедеятельности, употребляя термин – патология. Римский врач и естествоиспытатель, классик античной медицины Галнен (129-201 гг. до нашей эры) по иному раматривал патологию, ставя знак равенства между этиологией и патологией, выделяя морфологический компонент. В трудах Парацельса (1493-1541 гг.) – крупнейшего деятеля эпохи возрождения, впервые выдвинуто значение химического фактора в развитии болезни и принцип динамизма. В одном из ранних печатных медицинских изданий «De naturali parte medicinae» (1542 г., Ж. Фернель) указывается, что возникновение болезни сопровождается переходом организма в мир новых и своеобразных законов. И эти законы не идентичны тем, которым подчинена жизнедеятельность здорового орга­низма. В связи с этим ту область медицины, которая изучает особенности жизнедеятельности больного организма, автор обозначил как патология (патологическая физиология). Одними из первых руководств, названия которых включали термин «патологическая физиология», являются труды А.Ф. Геккера «Основы патологической физиологии» (1791) и Л. Галлиота «Общая патология и патологическая физиология» (1819).

Таким образом, термин и содержание основ патофизиологии сформировались уже к началу XVIII века. Весь этот период, а также первую половину XIX века можно назвать клинико-анатомическим периодом, когда ученые-врачи были одновременно и патологами. Позднее, в 1852 году, проф. Московского университета А.И. Полунин опубликовал «Введение в патологию» (где он применяет термин «патологическая физиология»), а в 1878 году проф. В.В. Пашутин издал «Лекции общей патологии (патологической физиологии)». В различные годы и в разных странах для обозначения патофизиологии приме­няли также термины «общая патология», «патология», «клиническая физиоло­гия», «экспериментальная медицина», «сравнительная физиология», «общая и сравнительная патология». Крупнейшие врачи-патологи: И.Е. Дядьковский, А.И. Полунин, Н.И. Пирогов своими трудами завершили клинико-анатомический период. К этому времени была создана основа для экспериментальной патологии (Bernard, Muller, В.В. Пашутин) и патология стала специальностью многих морфологов и врачей. Именно в этот период патология стала основой медицинских знаний и умений. В.В. Пашутин писал: «Общая патология относится к наблюдаемым патологическим процессам с целью познания законов, которыми направляются эти процессы; представляет ту область знания, в которой сконцентрировано все, что выработано другими медицинскими науками». Таким образом, были созданы предпосылки для выделения патологической физиологии в самостоятельную науку.

Первые самостоятельные кафедры патофизиологии в России были организова­ны на медицинских факультетах Киевского университета Святого Владимира и Императорского Московского университета. Они относились к числу немно­гих кафедр патологической физиологии (или общей патологии, как их тогда обозначали), имевшихся в европейских университетах. Предпосылки создания кафедры патофизиологии (общей патологии) созрели в Императорском Московском университете ещё во второй половине XVIII века. Становление кафедры патофизиологии медицинского факультета Московско­го университета, в свою очередь, создало основу для формирования подобных кафедр в других медицинских вузах России.

Этапом зарождения патофизиологии в России можно считать преподавание её элементов на медицинском факультете Императорского Московского университета. Так, проф. С.Г. Зыбелин уже с 1765 года читает курс теоретической медицины, включающий физиологию, патологию, диететику и терапию. В 1804 году в соответствии с Уставом Московского университета на его медицинском факультете было создано шесть самостоятельных кафедр. В их числе — кафедра патологии, терапии и клиники, которой в разные годы руководили профессора Ф.Г. Политковский, Ф.И. Барсук-Моисеев, М.Я. Мудров и др. При этом М.Я. Мудров подчёркивал, что преподаватель «экзаменует больного, объясняет причины» и показывает признаки болезни.

Таким образом, элементы знаний патологии, хотя и носившие по большей части умозрительный характер, студенты медицинского факультета осваивали в курсе теоретической медицины. Вместе с тем преподаватели медицинского факультета Императорского Мос­ковского университета начали осознавать необходимость специального исследования процессов, лежащих в основе возникновения и развития болезней. На эту необходимость указывал проф. М.Я. Мудров в 1825 году в своих предложени­ях по новому Уставу Московского университета, где аргументировал необходимость вклю­чения патологической анатомии и сравнительной физиологии (патологической физиологии) в число самостоятельных учебных дисциплин с организацией особой («нарочной») кафедры. В 1832 году питомец Московского университета К.В. Лебедев издаёт первое руководство по клинической патологии «Общая антропопатология». В 1835 году учреждена кафедра физиологии и общей патологии, которую возглавил проф. А.М. Филомафитский. На кафедре физиологии и общей патологии проводились эксперименты на животных по изучению действия на организм наркотических средств (эфира, хлороформа), последствий переливания крови, удаления почек, нарушений мочевыделения и др. В 1845 году в Киевском университете начала работу первая в России кафедра патологической физиологии с патологической анатомией. Возглавил её ученик Н.И. Пирогова Н.И. Козлов. Этот факт означал завершение этапа становления (зарождения) самостоятельной кафедры и начало преподавания специального учебного курса патофизиологии для вра­чей России. В 1945 году принято «Дополнительное постановление о медицинском факультете Императорского Московского университета», предусматривающее создание единой кафед­ры патологической анатомии и патологической физиологии и в Московском университете. Создание кафедры патофизиологии было вызвано потребностью в ней вра­чей-клиницистов. Именно врачам нужно было знать, какая причина вызывает болезнь, по каким законам она развивается, как организм борется с возникшими в нём нарушениями. Располагая такими данными, врач может аргументировано строить схему диагностического поиска, разрабатывать методы лечения и предупреждения болезней. Именно с учётом большой клинической востребованности сведений по патологии, тесной естественной связи патологичес­кой анатомии и патологической физиологии с клиникой в 1846 году её заведую­щим был назначен врач-адъюнкт терапевтической клиники Ю. Дитрих. В мае 1849 года профессором кафедры назначен А.И. Полунин. С этого момента в Московском университете начала функционировать самостоятельная кафедра патологической анатомии и патологической физиологии. Проф. А.И. Полунин много сделал для развития медицинского факультета Московского университета и медицинского образования в России. С 1863 по 1878 годы он был деканом медицинского факультета, много лет издавал и редактировал «Московский врачебный журнал», был секретарём Московского физико-медицинского общества. В разные годы учениками А.И. Полунина были А.С. Шкляревский, Г.А. Захарьин, СП. Боткин, В.Ф. Снегирёв, И.М. Сеченов, И.Ф. Клейн, А.Б. Фохт и другие, впоследствии известные врачи, учёные и педа­гоги. Проф. А.И. Полунин руководил кафедрой патологической анатомии и патоло­гической физиологии в течение 20 лет. За это время завершилось становление патологической анатомии как самостоятельного учебного предмета в системе подготовки врачей. Стали ясны её специфические цели, предмет и методы. В связи с этим в 1869 году была организована отдельная кафедра патологической анатомии, которой руководил один из учеников проф. А.И. Полунина — И.Ф. Клейн. Сам А.И. Полунин возглавил кафедру патологической физиоло­гии, переименованную в то время в кафедру общей патологии. К этому времени сложилась структура предмета патофизиологии (общей патологии): общее учение о болезни (т.е. общая нозология); учение об общих, типовых патологических процес­сах; учение о типовых формах патологии отдельных органов и их физиологи­ческих систем. В последующем, кафедры были открыты и в других университетах России: в 1874 году кафедра общей и экспериментальной патологии (заведующий — проф. В.В. Пашутин) в Казанском университете; в 1879 году кафедра общей и экспериментальной патологии (заведующий — проф. В.В. Пашутин) в Военно-медицинской академии в Петербурге; в 1891 году кафедра общей патологии (заведующий — профессор П.М. Альбицкий) в Томском университете. После смерти проф. А.И. Полунина в течение более 30 лет (с 1880 по 1911 годы) кафедрой руководил его ученик, крупный патолог, известный московский врач-терапевт, заслуженный деятель науки проф. А.Б. Фохт. Основными задачами патофизиологии (общей патологии) он считал выявление причин возникнове­ния и закономерностей развития болезней, формирование теоретической основы мышления врача. Проф. А. Б. Фохт организовал при кафедре и руководил первыми в России вначале лабораторией, а затем (с 1890 года) Институтом общей и экспериментальной патологии. А.Б. Фохт широко пропагандировал и вне­дрял в руководимом им институте, а также в преподавании патофизиологии клинико-экспериментальный подход. Обращаясь в Совет высшей медицинской школы в 1920 году, проф. А.Б. Фохт пишет о необходимости «совмещения общепатологических экспериментальных исследований с клиническим наблюдением», а также основания содержания лекций и занятий по патологии на «исключительно клинических вопросах». Эту же идею он развивал в изданных им «Лекциях общей патологии» (1910). Дальнейшее развитие клинико-экспериментальное направление в патофизио­логии (с 1924 года это название было вновь восстановлено вместо ранее приме­нявшегося «общая патология») получило во время руководства кафедрой проф. Г.П.Сахаровым (1914 - 1924) и проф. С.С. Халатовым (1929-1947). С 1927 года на кафедре наряду с лекционным курсом проводились и семинарские занятия, а с целью развития научных исследований была открыта аспирантура. Проф. С.С. Халатов для аспирантов-патофизиологов организовал обязательный курс клинической практики и с этой целью — клинический стационар на базе кафедры факультетской терапии. Тем самым подтверждался тезис: «Патофизиология как фундаментальная дисциплина порождена и востребуется клиникой». Проф. Г.П. Сахаров и сотрудники руководимого им коллектива плодотворно разрабатывали проблемы иммунологии (Г.П. Сахаров описал феномен сыворо­точной анафилактической реакции, развивающейся в ответ на воздействие чужеродного белка: феномен Артюса — Сахарова), эндокринологии, онкологии, методологические аспекты патологии и истории медицины. В 1933—1945 годах проф. С.С. Халатов и его коллеги по кафедре создали учебник по патофизиологии для медицинских вузов, который выдержал три издания. В 1933 году в I Московском медицинском институте им. И.М. Сеченова (организованном в 1930 году на базе медицинского факультета Московского университета и отделившемся от него в самостоятельное учебное заведение) по инициативе проф. С.С. Халатова и его ученика СИ. Чечулина при кафедре патофизиологии была организована первая в России Центральная научно-иссле­довательская лаборатория (ЦНИЛ). Целью ЦНИЛ являлось теоретическое и методическое руководство, а также создание экспериментальной базы по разработке медицинских проблем совместными силами клиницистов и патологов. Профессор С.С. Халатов рассматривал патофизиологию как основную теоретическую дисциплину, формирующую естественнонаучную базу для понимания клинической патологии и ведения практической деятельности врача, был руководителем и автором оригинальных исследований роли холестерина в развитии атеросклероза. Результаты их учитываются и в современных концепциях патогенеза атеросклероза. Свою точку зрения по этой проблеме С.С. Халатов изложил в монографии «Холестериновая болезнь в её патофизиологическом и клиническом значении» (1946). С 1943 года ассистент В.А. Неговский проводил на кафедре разработку методов оживления организма. По материалам исследований В.А. Неговский опубли­ковал книгу «Опыт терапии состояния агонии и клинической смерти в войско­вом районе» (1945). За эту работу был награжден орденом Красной Звезды. Позднее профессор В.А. Неговский организовал первый в стране Институт реаниматологии, ставший главным в разработке методов восстановления жизнедеятельности организма. В годы заведования кафедрой профессором С.М. Павленко (1947-1976) и профессором Н.И. Лосевым (1976—1990) проводилась методическая и организационная работа по дальнейшему развитию клинико-экспериментального направления в медицинских научных исследованиях, а также в преподавании патофизиологии. В эти годы были опубликованы методические указания (руководства) к практическим занятиям по патофизиологии, созданы современные учебные программы по патофизиологии и общей патологии для медицинских и фармацевтических вузов страны (1984, 1987, 1990). Профессор С.М. Павленко совместно с руководимым им коллективом кафедры разрабатывал научные проблемы роли реактивности и сенсибилизации в развитии патологии, учения о саногенезе и предболезнях. Он был инициатором создания и первым руководителем Всесоюзного (ныне Российского) научного общества патофизиологии. Прогресс патофизиологии в России определяли многие крупные учёные и руководимые ими коллективы: проф. В.В. Пашутин, организовавший в 1874 году в Казанском университете, а в 1879 году в Петербургской медико-хирургической академии кафедры обшей и экспериментальной патологии, опубликовавший руководство по общей и экспериментальной патологии (патологической физиологии); профессор И.И. Мечников, разработавший метод сравнительно-эволюционного анализа и применившего его при разработке проблем воспаления, иммунитета, инфекционного процесса и их расстройств; профессор А.А. Богомолец — автор учения о роли в норме и патологии системы соединительной ткани (ретикуло-эндотелиальной системы — РЭС), разрабатывавший вопросы патогенеза ана­филактического и постгемотрансфузионного шока; профессор А.Д. Сперанский, доказал важную роль нервной системы в развитии не только приспособительных (адаптивных), но и патогенных процессов в организме от момента возникновения болезней до выздоровления (результаты своих исследований А.Д. Сперанский обобщил в книге «Элементы построения теории медицины», 1935); профессора И.Р.Петров (1893-1970) и В.К.Кулагин, много внёсшие в развитие проблем гипоксии и шоковых состояний; проф. A.M. Чернух (1916 — 1982), разрабатывавший основы патофизиологии микроциркуляции, а также отдельные проблемы расстройств регионарного кровообращения и воспаления; профессор Н.А. Фёдоров (1904-1983), выявивший и описавший ключевые звенья патогенеза постгемотрансфузионных реакций и ожогового процесса; профессор П.Ф. Горизонтов, заложивший основы патофизиологии лучевых поражений организма, а также внёсший важный вклад в развитие концепции стресса; профессор А.Д. Адо, один из создателей учения об иммунопатологических процессах, разрабатывавший вопросы патогенеза аллергии и методов её лечения; профессор В.А. Неговский, заложивший основы и разработавший ключевые положения реаниматологии, учение о терминальных состояниях, сформулировавший концепцию о постреанимационной болезни; профессор Б.Б. Мороз, исследующий проблему лучевой болезни, а также патофизиологию состояний, возникающих при воздействии на организм различных экстремальных факторов; профессор Ф.З. Меерсон, плодотворно разрабатывающий проблемы механизмов приспособления организма к воздействию разных экстремальных факторов, кардиологии, стресса, создавший концепцию адаптивной медицины; профессор Г.Н. Крыжановский, разрабатывающий проблемы патофизиологии нервной системы и создавший концепцию о болезнях нарушенной регуляции.

Эксперимент как основной метод исследования.

Патофизиология является главной экспериментальной дисциплиной в медицине. Объектом изучения патологической физиологии является болезнь, а методом – патофизиологический эксперимент или моделирование. Биологическое моделирование – искусственное воспроизведение болезненных процессов в животном организме (в клетке, органе, организме в целом). С помощью этого метода патофизиологи издавна стремились воспроизвести на животных отдельные болезненные нарушения органов и систем, а также получить модели отдельных видов болезней человек Например, Броун-Секар путем удаления одного или двух надпочечников» у собак и других животных пытался получить модель аддисоновой болезни. Модель нарушений секреции желудочного сока при воспалении желудка у собак И. П. Павлов воспроизводил путем повреждения слизистой оболочки желудка ляписом, сулемой и другими раздражителям В настоящее время делаются попытки создания моделей многих заболеваний человека (инфекционные болезни, атеросклероз, гипертоническая болезнь, инфаркт миокарда, пневмония, нефрит и др.). Организм человека как система намного порядков выше и сложнее, чем организм самых высокоорганизованных животных — человекообразных обезьян, поэтому моделировать болезни человека в полном объеме на животных невозможно. Однако экспериментальные модели отдельных важных звеньев в патогенезе болезней отдельных симптомов и синдромов представляются вполне доступным. Например, моделируя гипертоническую болезнь (неврогенная, почечная и др.), можно получить лишь подобие одного важного симптома стойкого повышения артериального давления (гипертония), но не гипертоническую болезнь человека во всем ее объеме. Некоторые заболевания человека ввиду их особенной сложности, психические болезни, некоторые виды опухолей (рак желудка), болезни обмена (подагра), аллергические болезни (бронхиальная астма) и др. пока на животных получить не удается. Смысл эксперимента в патологической физиологии заключается в том, чтобы вызвать болезнь у животного, изучить её, а полученные данные применить в клинике. В настоящее время эксперименты проводятся не только на животных, но и на отдельных клетках и даже на их частях.

Все эксперименты делят на острые (вивисекция) и хронические (метод условных рефлексов, трансплантации, вживления электродов в мозг, прозрачных материалов для наблюдения внутренних полостей и органов и др.).

Для изучения патологических процессов применяются следующие основные экспериментальные методики:

● Методика выключения состоит в удалении того или иного органа хирургическим или каким-либо другим воздействием (тепло, холод, радиация, фармакологические средства, большие дозы специфических антител). Эта методика применяется давно и является особенно эффективной при изучении эндокринных нарушений. Именно удаление поджелудочной железы позволило установить, что сахарный диабет связан с гипофункцией ее островкового аппарата. Удаление одного из парных органов (например, почки) позволило установить компенсаторные и пластические возможности оставшегося органа. Методика выключения имеет широкое распространение при изучении патологии нервной системы. Так. Мажанди разработал способ воспроизведения двигательных и чувствительных нарушений с помощью перерезки передних или задних корешков спинного мозга.

● Методика раздражения служит для того, чтобы вызывать изменения функции того или иного органа. Так, А. П. Вальтер, раздражая симпатические нервы в эксперименте, обнаружил при этом сужение артерий, что послужило основанием для дальнейшего изучения патогенеза спонтанной гангрены у человека.

● Введение в организм различных веществ - гормонов, ферментов и их ингибиторов, антигенов и т. д. Эксперименты с пересадкой органов и мягких тканей имеют большое значение для хирургии.

● Методики изолированных органов и, тканевых культур. Патофизиологи давно используют эти методики, которые дают важную информацию о сущности патологических процессов. Например, клеточная теория анафилаксии опирается на опыты, в которых было показано, что анафилактическую реакцию можно вызвать и на изолированной кишке, если подействовать на нее антигеном, которым было сенсибилизировано животное.

Этапы патофизиологического эксперимента:

1. Подготовка вопроса, на который экспериментатор хочет получить ответ. Каждому эксперименту должна предшествовать гипотеза. Нельзя проводить исследование в надежде, что может получиться что-нибудь интересное. "Если нет в голове идей, то не увидишь и фактов" (И. П. Павлов).

2. Выбор частной методики, наиболее соответствующей поставленной задаче, и обеспечение соответствующего контроля. Контролем может быть "пустой" опыт, который ставится параллельно с основным. Например, одному животному вводят гистамин, а другому — изотонический раствор натрия хлорида. Если речь идет об эксперименте на людях, то в целях исключения психотерапевтического эффекта одному вводят лекарственное средство, а другому — индифферентное вещество, причем об этом не знают не только испытуемый, но и обслуживающий персонал. Такое индифферентное вещество, вводимое в качестве контроля при клиническом испытании лекарственных средств, называется плацебо (от лат. placere — нравиться). Важно, чтобы при проведении опыта были исключены все субъективные факторы, которые, помимо воли экспериментатора, могут повлиять на результаты.

3. Планирование эксперимента с учетом случайных влияний, которые могут внести искажения в результаты эксперимента. Чтобы в эксперимент как необходимый элемент внести случайность, применяют специальный прием— рандомизацию (от англ. random— случай). Есть и другие методы планирования, которые позволяют вести опыт в меняющихся условиях или испытывать одновременное действие многих факторов.

4. Моделирование патологии на животном (требование – максимальное соответствие и высокая воспроизводимость).

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

6. Экспериментальная терапия

7. Обработка полученных результатов. При оценке результатов исследований применяют современные математические методы статистической обработки экспериментальных данных и наблюдений.

I. РАЗДЕЛ «НОЗОЛОГИЯ»