22

1. Предмет и задачи патологической физиологии. Методы патологической физиологии. Связь патологической физиологии с другими дисциплинами. Эксперимент как основной метод патологической физиологии.

Современный уровень медицинской и ветеринарной науки предполагает умение не только владеть определенными практическими навыками, но и теоретически обосновывать и знать основные общепатологические процессы, названия и определения, причины болезни, патогенез, исход и их значение для организма животного и человека. Термин патология относится к разделу ветеринарно-биологических знаний, который включает весь круг вопросов, касающихся больного организма. Патология занимает промежуточное положение между биологическими и клиническими дисциплинами. Основой патологии как науки являются биология, биологическая химия, нормальная физиология. Вместе с тем, патология опирается и на морфологические дисциплины, такие как цитология, гистология, анатомия. В свою очередь, патология включает в себя два обширных направления – патологическую физиологию и патологическую анатомию.

Предмет и задачи патофизиологии

Патологическая физиология(pathos – боль, страдание,logus – учение ) изучает жизнедеятельность больного организма и функциональные изменения, происходящие в нем, вскрывает общие закономерности развития патологических процессов, механизмы возникновения, течение и исход болезни. Впервые терминпатологическая физиологияиспользовал Галлиот, выпустивший в 1819 году учебник под названием «Общая патология и патологическая физиология». Этим термином пользовался Р. Вирхов (1847), а утвердил его В.В.Пашутин, издав «Лекции по общей патологии (патологической физиологии)». Патофизиология – экспериментальная, исторически сложившаяся наука. Как наука, она содержит три основных раздела:

1. Общая патофизиология изучает типовые патологические процессы (дистрофия, аллергия, гипоксия, воспаление и т. д.), т. е. процессы, которые лежат в основе заболеваний или выступают в качестве их компонента. Различная комбинация типовых патологических процессов определяет клиническую картину конкретных заболеваний.

2. Частная патофизиология включает типовые формы нарушений органов и систем, выявляя специфику их изменений. Этот раздел близок к клинике, но, в отличие от клиницистов, патофизиологи изучают то общее, что наблюдается при заболеваниях различных органов: например, легочную недостаточность при патологии легких.

3. Нозология (учение о сущности болезни) включаетобщую этиологию– учение о

причинах и условиях возникновения болезни, общий патогенез- учение об общих механизмах развития болезни, о механизмах выздоровления и умирания, а также учение о наследственности, конституции и реактивности.

Патологическая физиология дает возможность врачу легче разобраться в частностях, в отдельных заболеваниях, точнее диагностировать, предупреждать и лечить эти болезни. Так, частная патологическая физиология обращает внимание на механизмы расстройства кровообращения, дыхания, пищеварения, мочеотделения, крови и кровообразования, нервной и эндокринной регуляции. Вскрывает общие закономерности развития патологических процессов, сущность болезни. Патологическая физиология учит научно понимать болезнь, формирует врачебное мышление, способствует разработке мер профилактики и терапии заболеваний животных и является одной из важных дисциплин в системе ветеринарного образования. Особое значение патологическая физиология имеет для животноводства, где нарушение технологии содержания и кормления (ограниченность движения, концентратное кормление, скученность и др.) приводит к типическим патологическим процессам. Условия жизни высокопродуктивных животных довольно напряженные, нередко у них наблюдается иммунодефицит, нарушаются процессы адаптации и обмена веществ. Профилактика заболеваний позволяет хозяйствам получать больше животноводческой продукции. Поэтому ветеринарные врачи должны быть широко осведомлены в вопросах общей патологии и частной патологической физиологии.

Методы исследований в патофизиологии

В настоящее время на кафедрах патологической физиологии в научно-исследовательских институтах изучают проблемы, связанные с современным состоянием техногенного воздействия на животных в различных условиях существования. У сельскохозяйственных животных очень важно знать этиологию, патогенез и профилактику стрессовых состояний, закономерности нарушений нейроэндокринной регуляции, уточнить механизмы иммунологической, аллергической реактивности, патологии обмена веществ и методы их коррекции.

Во многих странах патологическая анатомия неразрывна с патологической физиологией, вместе они составляют обширную область ветеринарных знаний, именуемую патологией. Различие между ними состоит в том, что патологическая физиология занимается изучением преимущественно функциональных изменений, происходящих у больного животного в динамике, а патологическая анатомия выясняет морфологию, структуру органов и тканей больного организма на различных этапах развития болезни. Патологическая физиология широко использует клинические данные для вскрытия общих закономерностей развития патологического процесса, проверяет правильность обобщений и гипотез, сделанных на основании экспериментальных исследований. С другой стороны, клиницисту приходится прибегать к патофизиологическому эксперименту с целью более глубокого анализа результатов своих наблюдений за больным животным. Знание общих закономерностей развития патологического процесса помогает клиницисту научно обосновать свои профилактические и лечебные мероприятия. Сейчас появилась клиническая патологическая физиология. Накопление научных данных имеет большую историю, а их достоверность во многом определяется, как метко заметил академик И.П.Павлов, тем, каким методом владеют экспериментаторы. Для более глубокого и всестороннего изучения патологического процесса, а также сущности болезни патологическая физиология широко использует эксперимент на животных. Экспериментальное воспроизведение, моделирование патологических процессов у животных помогают раскрыть причины и механизмы возникновения болезней, понять закономерности их развития, проследить за восстановлением нарушенных функций. Эксперимент дает возможность изучить формы связи между функциями различных органов и систем больного организма, а также между ним и окружающей его средой.

Ведущим методом в патофизиологии является эксперимент. С помощью экспериментальной патологии удалось изучить ряд весьма важных проблем, как, например, возникновение некоторых расстройств кровообращения, лихорадки, инфекционных процессов, эндокринных нарушений, расстройств обмена веществ, нервной регуляции и т.д. Однако с помощью эксперимента не всегда можно ответить на вопрос о сущности и происхождении многих заболеваний животных, так как не все болезни могут быть искусственно воспроизведены. Поэтому патологическая физиология часто опирается на данные биологии, на основании которых И.И.Мечниковым был создан оказавшийся весьма плодотворным метод сравнительно-патологического фило- и онтогенетического исследования болезненных явлений: воспалений, лихорадки, опухолей, иммунитета и др. Патологическая физиология основывает свои выводы с учетом морфологических и структурных изменений, возникающих в органах и тканях при различных заболеваниях, и материалов, получаемых путем непосредственного клинического наблюдения за больным животным. Изучение патологических процессов в эксперименте производится в условиях острогоихронического опытов.

Острые вивисекционные опыты производят с ограниченным временем наблюдения, зачастую в упрощенных условиях с грубым нарушением функции организма. Вместе с тем, с их помощью удалось собрать большой фактический материал по шоку, кровопотерям, различным отравлениям и т.д. Это приемлемо при изучении быстропротекающих патологических процессов, однако они не дают возможности делать обобщения. В патологической физиологии применяют также методику изолированных органов, экстирпацию или выключение органов.

Хронический опыт позволяет вести длительные наблюдения за животными в условиях, близких к естественным, что дает возможность более глубоко и всесторонне изучить взаимосвязь между организмами и системами организма на всех этапах болезни. К хроническим экспериментам относится, в частности,фистульный метод (фистулы часто накладывают на рубец, желудок, кишечник, выводные протоки поджелудочной, слюнных желез, желчный проток и др.). Фистулы желчного пузыря для изучения желчеотделительной функции впервые применены в 1844 году Шванном. Эта методика дает возможность исследовать всю желчь, вырабатываемую печенью, а также установить патологические изменения, развивающиеся в организме при ее отсутствии. Широко используетсяангиостомия по Е.С. Лондону, которым предложено вживление канюль в воротную, печеночную, каудальную полую и другие вены, что дает возможность анализировать притекающую и оттекающую от органов кровь и таким образом устанавливать их участие в метаболизме.

К распространенным экспериментальным методам относят следующие:

Радиоизотопное сканирование.Применяются специальные вещества с радиоизотопными метками, которые дают возможность установить разность в их поглощении или включении в метаболические процессы.

Стереотактическая методика(вживление электродов) – павловский метод условных рефлексов для изучения высшей нервной деятельности и др.

Лапароскопия.С помощью особого прибора – лапароскопа – в брюшной полости можно визуально установить цвет, форму желудка, кишечника, печени и желчного пузыря.

Биопсия органов. Специальными иглами различной конструкции прокалывается кожа и берется ткань на структурно-функциональный анализ.

Рентгеноскопия, рентгенография, эхографияиспользуются для исследования структуры и формы костей, а также различных органов (например, кишечника, желудка, печени, желчного пузыря) или определения их моторной функции.

Функциональные пробы.В настоящее время их насчитывается более тысячи. Сущность их заключается в следующем: делается физическая нагрузка и исследуется функция сердца или легких. Можно перорально или внутривенно в организм животного вводить в определенных дозах продукты метаболизма (глюкоза, сахароза, фруктоза или левулеза, мальтоза, манноза, галактоза, холестерол, молочная и пировиноградная кислоты, билирубин), различные красители (бензоат натрия, бромсульфалеин, вофавердин, сантонин), которые, попадая в печень, ассимилируются или задерживаются в ней. Причем у здоровых животных эти процессы происходят быстрее, чем при патологии печени. На основании анализов крови в конце опыта делают заключение о функциональной активности печени и поджелудочной железы. Можно классифицировать эти пробы на группы:

1. обменные пробы(на обмен углеводов, белков, липидов, минералов, воды, витаминов, гормонов);

2. пробы на ферментную активность;

3. детоксикационные или антитоксические(гликоколом, вофавердином, булирубином, бензойной кислотой);

4. на экскреторные функции.

Коллоидно-осадочные реакции.Используются для определения соотношения белковых фракций, которые зачастую изменяются при воспалении.

И наконец, различные биохимические, химические, биофизические и физические исследования.

Биохимические– определение показателей метаболизма в организме больных животных (например, определение протромбина в крови, так как он вырабатывается только в печени).

Химические– при ряде патологических состояний появляются признаки, характерные для химических процессов (недостаток отдельных микроэлементов, появление в организме свободных радикалов после действия ионизирующей радиации).

Биофизические– изменение биопотенциала клеток, их осмотического, гидростатического и онкотического давления, получение электрокардиограммы и др.

Физические– определение температуры тела животного, частоты пульса и дыхания и др. Следует сказать, что это только некоторые доступные методы патологической физиологии. За последние годы техника шагнула далеко вперед и появилось много современных методов.

Патофизиология – экспериментальная дисциплина, поэтому моделирование болезней на животных является ее ведущим методом.

Исключительно важное значение при выполнении эксперимента имеет методика его постановки (правильный выбор животного, длительность эксперимента: острый или хронический опыт, использование соответствующих приборов и т.д.). Например, язвы желудка вызывают у крыс; у кроликов же этот эксперимент не рекомендуют проводить, поскольку у них возникают спонтанные язвы желудка.

Формы осуществления эксперимента могут быть различными и включают в себя следующие его методы:

1. метод изолированных органов(сердце, печень, легкие, почки, мозг) позволяет выявить глубину повреждения органа и его роль в развитии недостаточности кровообращения, пищеварения, дыхания и т.д.;

2. метод эксплантации (тканевых культур) позволяет изучать процессы малигнизации и оценивать эффективность противоопухолевых препаратов;

3. метод сравнительной патологии (эволюционной) – изучение в сравнительном аспекте общепатологических процессов: лихорадки, гипоксии и т.д.;

4. метод раздражения позволяет выявить изменения того или иного органа путем различных воздействий;

5. метод выключения - удаление или повреждение какого-либо органа (хирургические, химическое, механическое) и изучение появившихся симптомов;

6. метод включения –введение в организм животных различных веществ (гормонов, экстрактов из тканей и др.) и анализ симптомов.

Параллельно ставят и контрольные эксперименты, которые должны отличаться от опыта по двум или более условиям, эксперимент является необъективным.

2. Понятие реактивности. Её виды. Взаимосвязь между реактивностью и резистентностью. Примеры.

«Реактивность – свойство организма отвечать на раздражители внешней среды изменением своей жизнедеятельности, что обеспечивает адаптацию организма к условиям среды».

А.А. Журавель

Это более полное определение и раскрывает деятельность организма.

Реактивность (от лат. re-обратно, вновь, назад +activius-действенный, деятельный, илиreaction-противодействие).

Изучение реактивности, ее механизмов имеет важное значение для понимания патогенеза заболеваний, профилактики и лечения. Например, при тяжелой механической травме ведущую роль играет сам патогенный фактор, а при лекарственной или холодовой аллергии основное значение в возникновении заболевания имеют измененные свойства организма, его реактивность. Реактивность характеризует жизнедеятельность целого организма.

Реактивность - понятие емкое. Она изменяет морфологические и физико-химические свойства крови, активность ферментов, обмен веществ. В организме существует множество рецепторов: баро-, хемо-, терморецептроы, которые отвечают за изменения в организме и сигнализируют в центральную нервную систему о новом состоянии. Под ее контролем готовиться совершенный ответ. Реактивность неразрывно связана с адаптацией организма. Предлагаемая концепция фенотипической адаптации позволяет отметить основные стадии этого процесса.

1. Срочная адаптация характеризуется мобилизацией предшествующих адаптационных механизмов, гиперфункцией или началом формирования функциональной системы, ответственной за адаптацию. Это структурно не обеспеченная гиперфункция. Несмотря на свое недостаточное совершенство, она дает возможность организму «продержаться» до развития долговременной адаптации.

2. Переход от срочной адаптации к долговременной характеризуется активацией синтеза нуклеиновых кислот и белков в клетках системы, специально ответственных за адаптацию. Усиление мощности этой доминирующей системы постепенно уменьшает стресс-синдром и возникает адаптация. Но переходная стадия может затягиваться в так называемых безвыходных ситуациях, когда фактор действующий на организм чрезмерно силен или когда ситуация, возникшая в окружающей среде, слишком сложна, а потому требования к приспособительным реакциям оказываются не осуществленными.

3. Формирование долговременной адаптации характеризуется наличием системного структурного следа, отсутствием стресс-синдрома и совершенством приспособления к определенному фактору или ситуации. При чрезмерно длительной и напряженной адаптации такого рода, доминирование определенной системы, в соответствии с основными принципами доминанты, может привести к одностороннему развитию организма. Так, доказано снижение структурного резерва печени и почек при адаптации к физическим нагрузкам.

4. Изнашивание и функциональная недостаточность. Эта стадия не является обязательной, она развивается при чрезмерном напряжении организма и характеризуется тем, что большая нагрузка на системы, доминирующие в процессе адаптации, приводит к чрезмерной гипертрофии их клеток и как следствие нарушается структура и функция. Т.е.структурная ценаадаптации - это то количество структурного белка, которое может организм дополнительно синтезировать для того, чтобы осуществить данную адаптацию, т.е. молекул нуклеиновых кислот и белка.

Виды и формы реактивности

На практике реактивность может проявляться в нескольких формах. По выраженности реакций выделяют: гиперергическую, гипоергическую, анергическую и дизергическую формы.

1. Гиперергия (от лат.hyper–больше,ergon– действую) – повышенный ответ на раздражитель, проявляется бурными физиологическими реакциями, значительно превышающими необходимый уровень ответа организма на действие поыреждающего фактора. Например, если какое-то заболевание (пневмония, туберкулез и т.д.) протекает интенсивно, бурно, с ярко выраженными симптомами, высокой лихорадкой, резким ускорением СОЭ, высоким лейкоцитозом и т.п., говорят о гиперергическом течении заболевания.

2. Гипоергическая формареактивности характеризуется слабыми реакциями физиологическим систем, недостаточными для полноценного ответа организма на повреждающее действие. Симптомы заболевания стерты, слабо выражены, течение болезни вялое, без проявления ответа острой фазы.

3. Анергия – ответная реакция вообще отсутствует, это состояние, когда организм не реагирует на присутствие в нем патогенных микроорганизмов (носительство), или отсутствие реакций в состояние глубокого угнетения либо торможения центральной нервной системы (кома, шок, наркоз). К анергии можно отнести и состояние иммунологической толерантности к антигенному раздражителю.

4. Дизергия– извращенная реактивность. Например, нетипичное реагирование больного организма на какое-то лекарство (расширение сосудов, увелечение потоотделения на холоде с нарушением функции вегетативной нервной системы и т.д.).

Физиологическая реактивность– изменения жизнедеятельности организма на действия факторов окружающей среды, не нарушая его гомеостаз. Это реактивность здорового животного на непатогенные раздражители (адаптация к умеренной физической нагрузке, процессы терморегуляции, секреция гормонов и пищеварительных ферментов и т.д.). Эта реактивность направлена на сохранение вида в целом, и каждой особи в частности.

Видовая реактивность– это реактивность, характерная для определенного вида животных, когда видовые особенности реагирования на внешние воздействия зависят главным образом от наследственных анатомо-физиологических особенностей всех представителей данного вида. Например, сезонное поведение животных (зимняя спячка, перелеты птиц, миграция рыб и т.д.). Ярким признаком видовой реактивности и резистентности является восприимчивость и невосприимчивость к инфекции: чума собак и ящур КРС не опасны для человека; столбняк опасен для человека, обезьян, лошадей и не опасен для кошек, собак ежей, черепах, крокодилов; у акул не встречаются инфекционные заболевания, раны никогда не нагнаиваются; крысы и мыши не могут болеть дифтерией; собаки и кошки – ботулизмом.

Групповая реактивность – это реактивность отдельных групп животных, объеденных каким-то общим признаком, от которого зависят особенности реагирования всех представителей данной группы на воздействие внешних факторов. К таким признакам относятся возраст, пол, конституциональной тип, тип высшей нервной деятельности и др. Например, вирус Биттнера вызывает рак молочной железы только у самок мышей, а у самцов – лишь при условии их кастрации и введении эстрогенов.

Индивидуальная реактивность – каждое животное имеет видовые и групповые особенности реагирования, присущим только ему образом отвечает изменениями своей жизнедеятельности на действие факторов окружающей среды. Поэтому для каждого животного нужен индивидуальный подход, нужно лечить конкретную болезнь с учетом его реактивности:

Специфическая реактивность – это, реактивность, связанная с состоянием иммунной системы (иммунологическая реактивность), т.е. способность организма отвечать на действие антигена выработкой антител или комплексом клеточных реакций, специфичных по отношению к этому антигену, например- -активный специфический иммунитет.

Неспецифическая реактивность – стереотипные изменения в организме, возникающие в ответ на действие различных внешних факторов. Например, изменения в организме при гиповолемическом или травматическом шоке, гипоксии, действии ускорений и перегрузок.

Патологическая реактивность проявляется при действии на организм болезнетворных факторов, вызывающих в организме повреждение и нарушение гомеостаза. При этом нередко возникают ответные реакции организма (одышка, лихорадка, выработка антител и др.). По сути, развитие болезни и есть проявление патологической реактивности, которая выявляется как у отдельных особей, так и у отдельных групп и видов животных.

Резистентность и ее формы

Резистентность– это устойчивость организма к патогенным воздействиям и выражается в различных формах. Например, кожа и слизистые оболочки представляют собой структуры, препятствующие проникновению микроорганизмов и многих ядовитых веществ в организм. Это свидетельствует о резистентности тканей и соответственно организма в целом в зависимости от их строения и свойств, полученных по наследству. Этопервичная резистентнсоть, а ее основой являются морфофункциональные особенности организма, благодаря которым он устойчив к действию экстремальных факторов.

Вторичная резистентность – является приобретенной (например, иммунитет после перенесенных инфекционных заболеваний, после внедрения вакйин, сывороток). Резистентность к неинфекционным воздействиям, приобретается путем тернировок, например, к физическим нагрузкам, низким и высоким температурам и т.д.

Активн6ая резистентность обеспечивается включением защитно-приспособительных и компенсаторных механизмов, к которым относятся эмиграция лейкоцитов, фагоцитоз, выработка антител, обезвреживание и выведение отксинов, выделение гормонов стресса, изменения кровообращения и дыхания и т.д.

Пассивная резистентность организма обеспечивается его барьерными системами (кожа, слизистые оболочки и т.п.), наличием бактерицидных факторов (уровень хлористо-водородной кислоты в желудке, лизоцима в слюне), наследственным иммунитетом.

Таким образом, реактивность и резистентность взаимосвязаны, но не всегда однонаправлены. Например, у новорожденного животного по отношению к гипоксии – низкая реактивность, а у взрослого животного наоборот. В период зимней спячки у животных снижена реактивность ко многим внешним факторам.