Основные компоненты предмета и их характеристика

Жизнедеятельность больного организма, его патогенные и адаптивные процессы реализуются на основе вполне определенных законов детерминированности и стохастичности. Феноменологическое описание и объяснение законов возникновения, особенностей развития и исходов конкретных болезней и болезненных состояний ‒ базовый принцип патофизиологии, на котором основаны отдельные компоненты предмета (см. рис. 1.1). Необходимыми компонентами любой научной дисциплины является единая терминология и классификация предметов рассмотрения, их описание и соответствующая систематизация. В патофизиологии классификация болезней и болезненных состояний осуществляется по типовому принципу, согласно которому конкретная разновидность предмета рассмотрения (состояния, процесса, формы патологии) отличаются общностью тех или иных основных свойств.Предмет изучения патофизиологии включает три компонента: болезни и болезненные состояния, типовые патологические процессы, типовые формы патологии органов, тканей, их систем (см. рис. 1.1).

Рисунок 1.1. Структура и основные компоненты предмета «Патологическая физиология»

Типовые патологические процессы (ТПП)следует рассматривать как компоненты различных болезней. Под типовыми патологическими процессами понимают эволюционно сформировавшиеся процессы, имеющие сопряженные механизмы развития и сходные проявления, которые обусловлены действием разнообразных факторов и существенно не зависят от локализации повреждения и генетических особенностей организма. Учение о типовых патологических процессах‒ раздел патофизиологии, который посвящен исследованию, описанию и объяснению этиологии, патогенеза, проявлений и механизмов развития ТПП, а также разработке принципов и методов их выявления, лечения и профилактики.

К типовым патологическим процессам относят воспаление, местные нарушения кровообращения и другие. Например, ТПП “воспаление” ‒компонент большого числа болезней: менингита, пневмонии, гастрита, панариция, гепатита, дерматита, местных аллергических реакций. Наряду с воспалением компонентами указанных состояний являются и другие ТПП: расстройства кровообращения, обмена веществ, теплового баланса организма, гипоксия, аллергические реакции, нарушения тканевого роста. Именно поэтому ТПП обозначают как стандартные, стереотипные, типические или общие патологические процессы.Различные типовые патологические процессы, как правило, включаются в механизм развития многих болезней в разной комбинации, степени выраженности и длительности.

ТПП имеют характерные для них признаки: полиэтиологичность, монопатогенетичность, комплексность, стандартность проявлений.

Полиэтиологичность проявляется в том, что ТПП развиваются под действием факторов различной природы (физической, химической, биологической) и происхождения (экзо- и эндогенного, инфекционно-паразитарного и неинфекционного), которые реализуют свое патогенное действие в самых разных условиях. Например, причиной воспаления могут быть и механическая травма, и воздействия тепла, холода, различных химических веществ или биологических агентов (микроорганизмов).

Монопатогенетичность ТПП характеризуется стандартными, стереотипными, общими механизмами развития патологических процессов. Если говорить о воспалении, то, независимо от его причины, особенностей развития и локализации в организме, патогенез воспаления включает комплекс типовых механизмов альтерации, сосудистых реакций и изменений местного кровообращения, экссудации жидкости и миграции лейкоцитов, фагоцитоз и пролиферацию клеток.

Комплексность механизмов развития ТПП заключается в развитии взаимосвязанных изменений, отражающих как повреждения, так и одновременно развивающихся процессов защиты, компенсации, репарации и приспособления (адаптации).

Комплексностьпозволяет характеризовать основу патогенеза ТПП как комбинацию сложных и динамичных патогенных и адаптивных процессов, которые:

‒ активируются с момента действия патогенного агента как причины патологического процесса;

‒ действуют на различных уровнях биологической организации (от молекулярного до организменного).

Стандартность проявлений ТППвыражается в проявлении стандартных, типичных признаков.Например, воспалительный процесс любого происхождения характеризуется закономерными общими (лейкоцитоз, лихорадка, диспротеинемия и др.), а также местными (боль, покраснение, отек ткани, повышение ее температуры и расстройство функции) признаками. Стандартные проявления ТПП обусловлены тем, что в его основе лежат типовые механизмы развития.

Типовые формы патологии тканей(ТФП) отдельных органов и физиологических систем это совокупность взаимосвязанных изменений ткани или органа как компонента отдельных болезней. Различные ТФП, развивающиеся в конкретной ткани или органе, сопровождаются рядом специфичных для этих тканей или органов патологических и адаптивных изменений в них. Учение о типовых формах патологии тканей, органов и их систем, отдельных нозологических формах (болезнях) - раздел патофизиологии, который направлен на научную трактовку закономерностей возникновения, развития и завершения ТФП, отдельных патологических синдромов и болезней, поражающих определенные ткани, органы и их физиологические системы. На основе представлений о типовых формах патологии формулируется принципы и методы их диагностики, терапии и профилактики.

ТФП органов и тканей имеют ряд характерных признаков:

‒ полиэтиологичность;

‒ монопатогенетичность;

‒ комплексность процессов повреждения и адаптации;

‒ стандартность проявлений;

‒ включение в качестве компонента в патогенез многих конкретных болезней.

К ТФП органов и тканей относят аритмии сердца, дыхательную недостаточность, нефритический синдром, уремию, печеночную недостаточность, лейкозы, гипертиреоидные состояния, синдромы нейрогенных расстройств движения и/или чувствительности, неврозы и ряд других.

1.3. Методология дисциплины

Методология патологической физиологии как базовой медико-биологической дисциплины основана на принципах исследования, которые носят взаимодополняющий характер и сопряжены с уровнем структурно-функциональной организации объекта изучения:

‒ метод экспериментальных лабораторных исследований на биологических объектах различных уровней организации;

‒ метод сравнительно-патологический (эволюционный);

‒ метод клинических наблюдений;

‒ метод моделирования патологических процессов на реальных биологических объектах и их упрощенных моделях;

‒ метод формализованного моделирования и теоретического анализа.

Главный метод в развитии патологии как науки и изучении ‒ экспериментальный, который направлен на разработку феноменологии конкретных патологических процессов. Его применение является базовым в накоплении данных и основывается на моделировании (воспроизведении) разнообразных болезней, патологических состояний, процессов и реакций различных биологических систем различных уровней организации в ответ на действие изучаемых патогенных факторов (см. рис. 1.2).

Моделирование патологических процессов и болезней с применением разнообразных методов исследования является необходимым элементом разработки и создания фармакологических средств профилактики и лечения. Важнейшим методологическим принципом исследования патологических процессов является принцип адекватности объекта моделирования, способов моделирования и комплекса методов изучения исследуемых патологических процессов.

В медицине метод моделирования болезней и патологических процессов был разработан и внедрен именно патофизиологами. Наиболее яркий пример ‒ модельные исследования Н.Н. Аничкова и С.С. Халатова, которые с помощью целенаправленного регулирования диеты у подопытных животных установили ключевые звенья патогенеза атеросклеротических процессов.

Просмотр видеоролика«Метод экспериментального моделирования»

Рисунок 1.2. Моделирование в патофизиологии

Применение экспериментальных лабораторных исследований и клинических наблюдений позволяет:

- проводить изучение в динамике возникновения, течения и исхода патологических процессов/болезни;

- дифференцировать стадии болезни/патологических процессов на их составляющие;

- проводить объективный сравнительный анализ деятельности больного организма, его систем и органов, при соответствующем контроле относительно показателей нормы;

- определять значимость и последовательность возникновения причинно-следственных связей при различных по течению и исходу болезнях и патологических процессах;

- изучать в динамике эффекты и механизмы действия различных повреждающих факторов и лечебно-профилактических средств;

- объективно изучать этиологию, патогенез и проявления различных заболеваний, патологических состояний, процессов и реакций;

- выявлять общие патологические (медицинские) и общебиологические закономерности динамики болезни с последующей экстраполяцией на человека.

Применимость методов экспериментального моделирования ограничивается определенными требованиями:

- в силу видовых особенностей невозможно моделирование и воспроизведение у животных влияния разных социальных факторов, определяющих развитие у животных болезней и различных патологических процессов;

- проведение исследований на животных требует соблюдения определенных гуманитарных принципов.

Существенные ограничения в постановке экспериментов на животных обусловлены деонтологическими аспектами в связи с возможностью причинения подопытным животным неоправданных страданий. С марта 2010 г. в России введены в действие Принципы надлежащей лабораторной практики (Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ 33044-2014), предусматривающие приведение доклинических, внеклинических, экспертных и других исследований в соответствие с международными стандартами GLP (Good Laboratory Practice - Надлежащая лабораторная практика). Отечественные стандарты надлежащей лабораторной практики являются системой норм, правил и указаний, направленной на обеспечение согласованности и достоверности результатов лабораторных исследований, в том числе предусматривающих условия содержания животных и требования по выполнению необходимых процедур.

Метод клинических наблюденийв настоящее время играет все большую роль в изучении патологии, особенно клинической патофизиологии, так как постоянно совершенствуются и внедряются в клиническую практику новые высокоинформативные методы инструментального обследования больных в динамике заболевания, основанные на эндоскопии, ультразвуковой диагностике, компьютерной томографии, изотопном анализе. Их применение позволяет прижизненно исследовать как исходное состояние, так и диагностировать соответствующие отклики организма на разнообразные функциональные нагрузки. В качестве примера (см. рис. 1.3) представлены возможности метода позитронно-эмиссионной томографии применительно к диагностике процесса метастазирования злокачественных новообразований.

Рисунок 1.3. Исследования метастазирования меланомы с применением позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)

Метод клинических наблюдений имеет определённые ограничения. В частности, далеко не всегда возможно проследить начальные стадии заболевания (до поступления больного в клинику). Трудно стандартизировать условия клинических наблюдений у разных больных в различных регионах и условиях их проживания. Исключено использование неизвестных и не апробированные в модельных исследованиях фармакологических препаратов, или их ингредиентов не прошедших доклинические испытания.

Сравнительно-патологический методпозволяет изучать патологические процессы и болезни у живых объектов, находящихся на разных ступенях эволюционного развития: от простейших до приматов и человека. Данный метод был разработан отечественным биологом И.И. Мечниковым при открытии фагоцитоза и воспаления.

Метод моделирования патологических процессов на реальных биологических объектах и их упрощенных моделях в настоящее получил наибольшее распространение, так как с его помощью возможно получение результатов, поддающихся однозначной интерпретации полученных в исследованиях с модельными объектами, для последующего переноса на реальные объекты. Метод биофизического моделирования позволяет использовать физические и физико-химические аналоги биологически структур, моделирующие их свойства как в норме, так и при различных патологических процессах. Более того, общепринятым для изучения фармакодинамики и фармакокинетики является термодинамический принцип моделирования на животных с последующей экстраполяцией данных на человека. Данный метод применяется для определения не только эффективных терапевтических доз (фармакология), но и токсических характеристик соответствующих препаратов. В качестве числового критерия экстраполяции применяется соотношения эффективных доз препарата на единицу массу тела и удельной метаболической теплопродукции животных и человека.

Метод формализованного моделирования и теоретического анализа с использованием современной вычислительной техники позволяет:

‒ математически моделировать различные формы патологических процессов;

‒ детализировать механизмы их развития;

‒ выяснять причинно-следственные связи;

‒ изучать иерархию взаимодействий механизмов;

‒ прогнозировать варианты течения и исхода нарушений в организме в зависимости от моделируемых условий и факторов.

Метод теоретического анализа и обобщения как основа врачебного мышленияпозволяет проводить теоретические разработки различных методологических аспектов многообразных видов патологии, формулировать различные научные положения, теории и концепции, фундаментальные понятия и категории общей патологии и медицины. Патофизиология (как и ряд других фундаментальных медицинских и биологических научных специальностей) представляет собой интеллектуальную базу медицины, основу профессионального врачебного интеллекта и решения актуальных медицинских проблем. По сути своей, врачебное мышление — одна из наиболее тонких и трудных разновидностей интеллектуального моделирования в практической деятельности человека. Осмотрев и выслушав больного человека, изучив результаты различных исследований (биохимических, электрофизиологических, функциональных и пр.), врач создает модель пациента и его заболевания. С учетом этого он моделирует схему дальнейшего диагностического поиска, методы (стратегию, алгоритм) лечения и профилактики заболевания у конкретного пациента.

Разделы патофизиологии

Патофизиология содержит три основных раздела: общую нозологию, учение о ТПП и учение о типовых формах патологии тканей, органов и их физиологических систем.Нозология (от латинского nosos - “болезнь” и logia - “изучение”) представляет область медицины, которая направлена, преимущественно, на классификацию заболеваний и познание структурно-функциональных взаимосвязей при патологии.Предметом нозологии является болезнь как определенное состояние человека, характеризующееся нарушением не только биологических, но и его социальных функций. Таким образом, между понятиями «патология» и «нозология» имеется определенная общность в семантике и предметах изучения, однако, несмотря на это они существенно отличаются по областям исследований. Учение о типовых патологических процессах ‒ ключевой раздел патофизиологии, который посвящен исследованию, описанию и объяснению этиологии, патогенеза проявлений и механизмов развития ТПП, а также разработке принципов и методов их выявления, лечения и профилактики и их систематизации на основе типового принципа.

Общая нозология и учение о ТПП являются составными общей патофизиологии, а учение о типовых формах патологии тканей, органов и систем, а также отдельных нозологических формах – компоненты предмета клинической патофизиологии (см. рис. 1.4.).

Рисунок 1.4. Разделы патофизиологии

Все компоненты дисциплины «Патологическая физиология. Клиническая патофизиология» изучаются и описываются с позиций этиологии и патогенеза заболеваний или патологических процессов, их проявлений и механизмов развития, принципов диагностики, лечения и профилактики. Фундаментальная медицинская дисциплина «Патологическая физиология. Клиническая патофизиология» направлена на установление общих и частных закономерностей развития (возникновение, течение, исход) различных патологических процессов и болезней, базирующееся на современных представлениях об их этиологии и патогенезе, а её изучение имеет цель формирование клинико-патофизиологического мышления у курсантов и студентов медицинских вузов как необходимого элемента практической деятельности при диагностике и лечении конкретных нозологических форм заболеваний.