Н.И. Пирогов и основы экспериментальной хирургии
При научных занятиях метод и направление - вот главное
Н.И. Пирогов
Одной из основных заслуг Н.И. Пирогова является подчинение экспериментальных, анатомических и патологоанатомических исследований запросам клиники, интересам больного. Он не только видел цель, незримую для своих современников, но и достигал ее, решая поставленные задачи путем проникновения в суть вещей, глубокого аналитического изучения и понимания основ и развития явлений. Принципом их изучения была строгая научная объективность. Поэтому факты и выводы, полученные Н.И. Пироговым, остаются незыблемыми на протяжении многих лет и продолжают нести возможности дальнейших исследований.
Скрупулезный и честный поиск истины, критическое отношение к методам
решения научных задач способствовали открытию новых путей исследования,
придавших наибольшую достоверность фактам, раскрыли в Н.И. Пирогове талант
экспериментатора-хирурга и экспериментатора-анатома. Отечественная медицина обязана
ему первыми опытами в хирургической науке и анатомии. В 1829 г. Николай Иванович
представил первую экспериментальную научную работу: "Что наблюдается при перевязке
крупных артерий?", в 1832 г. - защитил диссертацию "Является ли перевязка брюшной
аорты при аневризме паховой области легко выполнимым и безопасным
вмешательством?".
Н.И. Пирогов первым в мире встал на эволюционный путь исследований в экспериментальной хирургии - вообще и в вопросе о перевязке сосудов и развитии коллатерального кровообращения - в частности. До него неизвестны работы, в которых экспериментальное изучение ряда проблем осуществлялось одним исследовате|ем-хирургом на животных многих видов (собаки, кошки, телята, овцы, бараны, лошади). В своей диссертации Н.И. Пирогов указал, что при постепенном передавливании брюшной части аорты развивается окольное кровообращение. Основное значение в функционировании имеют коллатерали, расположенные рядом с участком сосуда, на который наложена лигатура. Таким образом, им была открыта одна из важных
компенсаторных функций организма - коллатеральное кровообращение. Н.И. Пирогов описал клиническую картину последствий, возникающих после перевязки брюшной части аорты и, прежде всего, её влияние на организм в целом. После этой операции
коллатеральное кровообращение развивается в брюшной полости и нижних конечностях.
Одновременно, в грудной полости наблюдаются огромные приливы крови к легким и
сердцу, вызывающие тяжелые нарушения дыхания и сердечной деятельности,
сопровождающиеся смертью. Этим Н.И. Пирогов опроверг точку зрения Эстли Купера,
который впервые перевязал брюшную часть аорты и считал, что смерть наступает вследствие нарушения кровообращения в нижних конечностях (Купер не вскрывал
погибшего).
Вопрос о том, в какой мере и за счет каких коллатералей развивается окольное
кровообращение после перевязки брюшной части аорты, впервые получил надлежащее
освещение в трудах Николая Ивановича, частично представленных в диссертации и "Анналах дерптской клиники". В восстановлении кровообращения после лигатуры
брюшной части аорты могут иметь место анастомозы:1) между конечными ветвями внутренней грудной артерии и нижней надчревной; 2) между поясничными артериями и другими ветвями брюшной части аорты или ветвями подвздошных артерий; 3) между верхней и нижней брыжеечными артериями. Свои наблюдения по перевязке крупных артерий Н.И. Пирогов переносит в клинику. В "Анналах хирургического отделения дерптской клиники" (за 1837 и 1839 гг.), а затем в "Началах общей военно-полевой
хирургии" (60-е годы) он изложил богатейший материал, собранный им на протяжении
многих лет интенсивного труда. Анатомо-физиологическая основа его трудов по
коллатеральному кровообращению получила развитие в последующие годы (СП.
Коломнин, В.А. Оппель, В.Н. Тонкое).
Многочисленными исследованиями после-пироговского периода было установлено что, при нарушении кровотока в основных артериальных и венозных магистралях, даже при их иссечении и травме афферентных и эфферентных проводников сосудистых нервов, коллатерали приспосабливаются к новым условиям. Жизнеспособность тканей при этом объясняется высокой степенью адаптации сердечно-сосудистой системы и механизмов регуляции ее функций. Коллатерали увеличиваются в диаметре и становятся извитыми, из сосудов "местного значения" они превращаются в крупные стволы. Анатомическим изменениям кровеносных сосудов соответствует глубокая перестройка структуры их стенки. Физиологическая реституция часто опережает сроки структурных преобразований
коллатералей.
Клиническая казуистика богата примерами высокой приспособляемости окольного кровообращения у человека: полная облитерация устьев венечных артерий, или брюшной части аорты, или нижней полой вены на всем ее протяжении, может протекать без каких-либо клинических признаков.
Советскими исследователями установлено, что наличие коллатералей не всегда свидетельствует об их функциональной возможности, т.е. обеспечении достаточного притока крови к органу. Большое значение в образовании коллатералей имеет иннервация артерий и вен. При ее расстройствах происходит, в первую очередь, нарушение трофики тканей.
В.В. Гинзбург при изучении кровеносных сосудов ампутированных голеней (облитерирующий эндартериит) показал, что при непроходимости магистральных артерий в коже, мышцах, нервных стволах развивается коллатеральное русло, во много раз превосходящее суммарную величину просвета облитерированных артерий. Однако, имеют место резкие расстройства кровоснабжения конечности и трофики в связи с патологическими изменениями периферических нервов, перерыва их связей с центральной нервной системой. В.А. Сибирькова, Т.А. Григорьева и др. обнаружили резкие структурные изменения в стенке денервированного сосуда. Кровеносный сосуд становится дефектным, его пластические свойства утрачиваются.
Функция сосудов-коллатералей обеспечивается целостностью соединительной ткани и мышечных элементов их стенки, а также их связями с нервной системой. В начале восстановления кровообращения открываются многие анастомозы, затем происходит их дифференцировка. В поздние сроки, в измененных условиях кровотока, немногие из них становятся путями окольного кровоснабжения органов.
Внедрение в клиническую практику сосудистого шва, казалось бы, могло обусловить замену перевязки кровеносных сосудов. Однако борьба с кровопотерей посредством перевязки артерий и вен не потеряла своей актуальности и в настоящее время.
Оперативные вмешательства на артериях сопровождаются изменениями в венозном русле и наоборот. Артерия и вена представляют собой неразрывное единство. Нарушение кровотока в артерии или в вене, вследствие тромбоза, либо сдавления опухолью, либо перевязке обусловливает развитие коллатерального кровообращения. В этих условиях анастомозы, соединяющие различные бассейны сосудистого русла, претерпевают своеобразные изменения. От степени пластичности коллатералей, способности их к функциональным и морфологическим преобразованиям зависит физиологическая реституция кровообращения в данной области.
Анатомические особенности кровеносного сосуда, угол отхождения анастомозирующих сосудов и характер их разветвлений, т.е. архитектоника сетей и сплетений внутри органов находятся в связи со спецификой строения органа, его функцией и развитием. А.А. Сушко при изучении функциональной анатомии вен матки установил, что особенности строения венозных сплетений объясняются изменениями функций этого органа от начала полового созревания до инволюции в старости. Вены, сходясь близко друг к другу, местами могут сливаться между собой, напоминая кавернозную ткань. Факторы, нарушающие развитие органа, изменяющие его структуру и функцию, определяют изменения его сосудистого русла соответственно новым условиям.
Процессы перестройки сосудов - коллатералей начинаются с деструктивных изменений внутренней оболочки. По мере расширения анастомозов, в их стенках наступают разрывы внутренней эластической мембраны; изменяется нормальная картина и остальных элементов сосуда. Одновременно с распространением деструкции внутренней оболочки, в последней начинают развиваться и явления регенерации.
В 1861 г. Б.Лангенбек высказал предположение: "Если перевязка главного артериального ствола влечет за собой понижение капиллярного столба, а перевязка одной главной вены способствует его повышению, естественно предполагать, что одновременная перевязка обоих сосудов должна вызвать меньшее расстройство кровообращения благодаря тому, что между приливом и отливом капиллярной и венозной крови устанавливается известное равновесие".
Б.Лангенбек предложил операцию перевязки артерий, опасаясь кровотечения при ранении крупных вен. В.А. Оппель в поисках средств, способствующих развитию коллатерального кровообращения при перевязке артерии, рекомендовал одновременно перевязывать сопровождающую ее вену, исходя из того, что отсасывающее влияние вен якобы отягощает и без того пониженное кровоснабжение тканей в этих условиях.
Так появилась теория Лангенбека-Оппеля о редуцированном кровообращении.
В теории редуцированного кровообращения перевязка или не перевязка одноименной вены приводит к различным результатам, зависящим от значимости в кровообращении перевязываемых артерий.
Степень развития коллатерального кровообращения определяется, в частности, характером анатомического ложа, в котором располагается окольное русло. Функцию коллатералей могут затруднять всевозможные препятствия, мешающие его расширению. Чем плотнее ткань, тем большее сопротивление она оказывает расширению находящихся в ней сосудов.
Основная массасосудов-коллатералей, сосредоточена в мышцах. Кости имеют значительный объем кровеносного русла, но роль его как коллатеральных путей невелика, поскольку костная ткань не способствует их расширению. Таким образом, из двух анастомозирующих сосудов более полезным окажется тот, который находится в условиях, не препятствующих его расширению, т.е. который меняет свой диаметр в зависимости от функциональной нагрузки, а поэтому обладает большей пластичностью. Кроме того, наиболее благоприятные условия для развития окольного кровообращения возникают тогда, когда сосуды, расположенные выше окклюзии отходят от основного ствола под острым углом, а нижележащие - под тупым.
Пути коллатерального кровообращения органа могут быть в виде вне- и внутрисистемных анастомозов. Оценка функциональной достаточности окольного кровообращения может быть обоснована после изучения состояния анемизированного органа и организма в целом в условиях нарушения кровотока.
Результаты, полученные Н.И. Пироговым в опытах на животных были с успехом использованы им в клинике. Своими исследованиями Николай Иванович утвердил экспериментальный метод в хирургии, тем самым научно обосновал это анатомо-физиологическое направление, заложив естественно-научный фундамент хирургии как науки.
Глубокое изучение Н.И. Пироговым процессов общей хирургической патологии продолжалось и после защиты диссертации. Помимо клинических наблюдений, экспериментальным путем он стремился разрешить многие вопросы: пересечение ахиллова сухожилия и процессы заживления ран сухожилий, действие эфира на организм животного и человека, влияние воздуха, введенного в вены животного (вопросы воздушной эмболии), изучение открытого пневмоторакса и развитие плевральных осложнений, механизмы выпадения легкого при ранениях грудной стенки, травмы органов брюшной полости, последствия травмы черепа, перевязка крупных сосудов шеи и ее влияние на организм и многое другое. Он впервые в эксперименте на животных выполнил резекцию желудка и предложил краевой серозно-мышечно-подслизистый шов, который вошел в хирургическую литературу как кишечный шов Пирогова.
Своей экспериментально-хирургической деятельностью Н.И. Пирогов определил основные пути развития хирургии, которые были органически связаны с клиникой и патологической анатомией. Он сам, а затем его ученики активно решали вопросы хирургической патологии в экспериментальных исследованиях. До Н.И. Пирогова медицинская наука не знала таких всеохватывающих экспериментальных работ, выполненных одним ученым и направленных на изучение актуальных проблем
практической медицины. Одного этого достаточно, чтобы признать Н.И. Пирогова основоположником экспериментальной хирургии. Прежде чем ввести в хирургическую практику новые операции Николай Иванович очень тщательно испытывал их на животных и биологическом материале. Так, для обоснования внебрюшинного оперативного доступа к наружной подвздошной артерии он провел сотни операций на трупах.
В "Дневнике старого врача", который Н.И. Пирогов писал, будучи тяжело больным, наряду с автобиографическими данными, изложен ряд мыслей общенаучного характера. В нем Николай Иванович останавливается и на некоторых вопросах физиологии, которая была стержнем его научной деятельности с самого ее начала. Касаясь локализации ощущений в разных частях мозга, Н.И. Пирогов замечает: "Весьма вероятно, что различные ощущения, приносимые внешними чувствами, сосредоточиваются в различных порциях мозга. Но то, что в нас ощущает, это ощущающее начало есть нечто нераздельное, целое..., его нельзя локализовать в той или иной порции мозга...". "Все обнаруживаемое в нас бытием, - пишет он, обнаруживается посредством ощущений, то есть посредством связи с внешним миром". Однако воздействием внешней среды не исчерпывается, по мнению Н.И. Пирогова, круг испытываемых организмом раздражений: он ставит вопрос о постоянных раздражениях, исходящих из внутренней среды организма, от различных органов. "Наш внутренний быт составлен весь из постоянных сознательно и бессознательно для нас беспрестанно колеблющих и волнующих нас ощущений, приносимых к нам извне и изнутри нас. С самого начала нашего бытия и до конца жизни все органы и ткани приносят к нам и удерживают в нас целую массу ощущений, получая впечатление то извне, то из собственного своего существа. Мы не ощущаем наших органов. ...Ни один орган, как часть целого, не может не напоминать беспрестанно о своем присутствии этому целому". "Внутренние органы без сомнения передают от себя разного рода ощущения; но они бессознательны и обнаруживаются обыкновенно одними рефлексами".
В своих записках Н.И. Пирогов останавливается и на механизме рефлексов. "Возьмем для примера момент рождения на свет теплокровного животного. Что заставляет его ощутить свое бытие первым вдыханием воздуха, издать первый звук жизни? Рефлекс от прикосновения воздуха к его периферическим нервам или от внезапного изменения в кровообращении новорожденного. Значит, машина так устроена, что прикосновение внешнего мира к периферическим нервам неминуемо должно отразиться на ту пружину, находящуюся в продолговатом мозге, которая приводит в движение дыхательный прибор, заставляя его потянуть в себя наружный воздух; а это
первое вдыхание, в свою очередь, должно отразиться на чем-то ощущающим самого себя и отличающим себя от внешнего мира
Среди других вопросов Н.И. Пирогов поднимает один исключительной важности. Исследователя, проводившего ряд разнообразных наблюдений над больными и экспериментов над животными, не удовлетворяют результаты этих исследований; он ставит под сомнение самый метод, которым они получаются. Требовательного ученого не удовлетворяет субъективный характер этих наблюдений и экспериментов: "Ни животное меня не понимает, ни я - животного, то есть субъективную сторону не могу вполне понять, и поневоле сужу о ней только по себе (то есть по субъективности)". Н.И. Пирогов проницательно указывает: "Все наши опыты и наблюдения над проявлением субъективного индивидуального бытия человека и животных не имеют других критериев. Но если все они... ненадежны, сомнительны, двуречивы, то еще менее прочны те наши сведения, которое мы приобрели чисто субъективными наблюдениями...". В "Дневнике" Н.И. Пирогов не договаривает этой самой мысли; но из его неудовлетворенности субъективным методом исследования и субъективным истолкованием эксперимента неизбежно вытекает необходимость объективной оценки полученных результатов.
Глава 4