Патогенез

10.08.2016
Патогенез (от греч. παθoς — страдание, γεvης — происхождение) — учение о механизмах развития и исхода болезни.

В то время как этиология затрагивает вопросы, касающиеся причин и условий возникновения болезни, патогенез изучает все то, что происходит после действия причины. Иногда причина (травма, ожог, ионизирующее излучение), осуществив акт агрессии, исчезает. Тогда четко видно отличие между этиологией и патогенезом во временном аспекте: сначала действие этиологического фактора, затем — патогенез; сначала “почему?”, а затем — “как?”. В другом варианте причинный фактор действует на протяжении всего процесса и играет решающую роль в его развитии и течении (электротравма и острые отравления со смертельным исходом, гельминтоз, инфекционный процесс). В этом случае причина равна действию. И чаще всего действие этиологического фактора сохраняется на протяжении всего течения болезни, однако его роль на различных этапах может быть неодинаковой.

Итак, патогенез является универсальным посредником этиологических факторов, поскольку “любая внешняя причина действует только благодаря патогенезу и на его основе”. Патогенез запрограммирован эволюционно. “Природа даже в состоянии хаоса может действовать только правильно и слаженно,” — это выражение выдающегося русского патолога академика И.В. Давыдовского как нельзя лучше характеризует уникальную способность организма программировать даже патологический процесс, болезнь.

Среди основных научных направлений учения о патогенезе, общего учения о болезни необходимо назвать наиболее важные, сохранившие свое значение по сей день.

1. Гиппократ (V—IV в. до н. э.) — основатель медицины как науки — сформулировал гуморальную (от лат. humor — жидкость) теорию патологии. Согласно этой теории, здоровый организм характеризуется правильным соотношением (кразис), гармонией и постоянством состава жидкостных сред, тогда как при болезни наблюдается явление дискразии — неправильное смешивание жидкостей и нарушение их состава. Приведенная теория оказалась очень продуктивной. Дальнейшее развитие эндокринологии, учения о биологически активных веществах, о системе гуморальной регуляции физиологических процессов и функций в целом, учения о так называемой внутренней среде (кровь и интерстициальная жидкость) организма, нарушении их состава по основным параметрам гомеостатических констант (уровень субстратов, ферментов, витаминов, иммуноглобулинов и т. п., показатели водно-электролитного обмена и кислотно-основного состояния (КОС)) позволяет современному врачу правильно определять как основное, так и вспомогательные звенья патогенеза, своевременно и адекватно корректировать соответствующие изменения при многих болезнях.

Наиболее известными представителями гуморального направления в патологии были К. Рокитанский (Австрия, XIX в.) и Г. Селье (Канада, XX в.).

2. Солидарная (от лат. solidus — твердый, крепкий) теория патологии — система теоретических взглядов Демокрита (И в. до н. э.) на патогенез как следствие нарушения соотношения между элементарными составными частями твердых частей организма. Достижение современной молекулярной биологии и молекулярной патологии подтверждают указанную теорию.

3. Теорию целлюлярной патологии предложил гениальный немецкий ученый патологоанатом Р. Вирхов в середине XIX в. (1855—1858). Уже по самому названию указанного направления патогенеза понятно, что материальным субстратом болезни организма является “болезнь” определенного типа клеток. Это позволило автору и его последователям установить при различных заболеваниях локализацию патологического очага в том или ином органе, количественные и качественные морфологические изменения клеток в виде гетерометрии (не в том количестве), гетерохронии (не в то время) и гетеротопии (не в том месте).

Автора теории целлюлярной патологии упрекали за игнорирование принципа целостности организма, единства организма и окружающей среды, за чрезмерное использование анатомического направления в патологии (И.М. Сеченов, В.В. Пашугин). Тем не менее следует отметить, что в XX в. с внедрением электронномикроскопического и других методов цитологического исследования целлюлярная патология как направление обогатилась новыми фундаментальными открытиями, которые дали дополнительный толчок развитию данной теории. В частности это позволило описать ряд болезней, связанных с изолированной патологией субклеточных структур (мембран, лизосом, митохондрий и т. п.).

4. Функциональное направление в патологии вытекает, с одной стороны, из философского принципа преобладания содержания над формой, функции над структурой, с другой — из их неразрывности и взаимообусловленности. Представители этого направления объясняли развитие болезни нарушением функциональных связей между отдельными элементами и системами организма. Поскольку такие связи обеспечиваются нервной, гуморальной и иммунной системами, то современные достижения нейрофизиологии, эндокринологии и иммунологии существенно расширили возможности развития функционального направления в патологии.

5. Современный этап медицины (начиная со второй половины XX в.) связан с бурным развитием молекулярной биологии, внедрением соответствующих методов в теорию и практику медицины. В учении о болезни сформировалось направление, получившее название молекулярной патологии и молекулярной медицины.

Усилия представителей теоретической медицины направлены на выяснение молекулярных механизмов возникновения и развития болезней, а представителей клинической медицины — на использование соответствующих методов молекулярной биологии с диагностической и лечебной целью. В первую очередь это касается наследственных болезней и болезней с наследственной предрасположенностью. Естественно, что методы генной инженерии соответствующих нарушений, наблюдаемых при наиболее распространенных болезнях наследственного происхождения, внедряются в практику медицины XXI в.

Причинно-следственная связь

В патогенезе болезни можно выделить несколько этапов, или звеньев, характеризующихся наличием причинно-следственных связей. Это означает, что изменения, возникшие во время болезни, становятся причинами новых нарушений. Например, первое звено в патогенезе травматического шока — боль. Сильная боль обусловливает угнетение жизненно важных функций, в частности снижение артериального давления, что является причиной кислородного голодания. Гипоксия головного мозга служит причиной еще большего угнетения сосудодвигательного центра и снижения артериального давления. Как видно, смена причин и следствий привела к образованию порочного круга (circulus vitiosus). Значение порочного круга можно проиллюстрировать также на примере метеоризма. Вздутие кишечника тормозит его моторную и секреторную функции, а это способствует брожению, образованию газов и еще большему метеоризму.

Понятие о причинно-следственных связях в патогенезе представляет большой практический интерес, поскольку дает возможность врачу целеустремленно вмешиваться в развитие болезни. При этом нужно учитывать, что не все звенья патогенеза одинаково важны; среди них есть главные и второстепенные. Главным звеном патогенеза называют то нарушение или ту реакцию, которые нужны для развертывания всех других реакций. Своевременная ликвидация главного звена способствует устранению процесса в целом. Так, при инсулинзависимом сахарном диабете (сахарном диабете 1-го типа) главным звеном патогенеза является недостаточная выработка инсулина. Устранение этого звена (введение гормона) способствует исчезновению других симптомов болезни (гипергликемии, глюкозурии, полиурии, кетоацидоза, комы). В случае острого панкреатита возникают многочисленные нарушения со стороны всех систем, однако главное звено — это активация протеолитических ферментов поджелудочной железы, которые повреждают ее ткань и вызывают активацию биологически активных веществ. Наиболее эффективным мероприятием противодействия этому является угнетение активности протеиназ.

Общее и местное

Анализ патогенеза нуждается в четком понимании соотношения общего и местного, от чего в значительной степени зависит эффективность лечебных мероприятий. В единстве общего и местного нужно найти ведущее звено, которое определяет тенденцию процесса. Если, например, установлено, что кариес зуба поддается местному лечению, то достаточно поставить пломбу, а когда кариес является следствием общих нарушений минерального и белкового обмена, то и лечение должно быть прежде всего общим.

Соотношение общего и местного изменяется во времени. Местное (фурункул) может распространиться и стать общим (сепсис), и наоборот, общий патологический процесс благодаря защитным функциям организма может ограничиться, локализоваться и исчезнуть.

Структура и функция

Болезнь всегда имеет то или иное морфологическое проявление. Существование понятия “функциональная болезнь” можно объяснить тем, что морфологические признаки ее пока не установлены (например, некоторые расстройства психики). Об этом свидетельствует и то, что количество “функциональных болезней” со временем уменьшается. Изменяется и понятие о морфологическом субстрате болезней. Основатель патологической анатомии Р. Вирхов начинал исследование трупа, вскрывая его ножом, а затем применял микроскоп. Теперь морфологи пользуются сложными оптическими и электронными микроскопами, фиксируют изменения не только на клеточном, но и субклеточном уровне. Наконец, в настоящее время установлено, что многие болезни являются результатом структурных дефектов макромолекул (молекулярная патология).

Объединение функциональных и морфологических исследований дает более полное представление о болезни, поскольку физиологические и морфологические явления, функция и форма взаимно обусловливают друг друга.

Неспецифическое и специфическое

В болезни всегда можно различить признаки (симптомы), характерные лишь для нее (например, распространение боли при стенокардии), и признаки, характерные для многих или даже для всех болезней. Это общий, неспецифический признак патогенеза, определяемый реакциями организма, которые возникли в процессе эволюции и наследуются. Значение данных реакций заключается в защите организма, который использует их всегда в случае возникновения патологической ситуации. Таких неспецифических реакций (факторов патогенеза) по крайней мере пять, и все они определяются нервной или нервной и эндокринной системами: патологический парабиоз, патологическая доминанта, нарушение кортиковисцеральных связей, нарушение нервно-трофических функций, стресс.

Парабиоз — это застойное возбуждение, которое не распространяется и возникает при повреждении возбудимой ткани. Он имеет важное значение, например, в патогенезе некоторых форм блокады сердца.

Доминанта, т. е. наличие в ЦНС господствующего очага возбуждения, который якобы подчиняет себе все другие центры, может обусловливать многие патологические проявления при психических болезнях (например, мания преследования). Доминантой можно объяснить усиление боли во всех случаях, когда на организм влияет даже индифферентный раздражитель (например, свет, звук). При симпатикотонии в головном мозге возникает застойный очаг возбуждения, который реагирует на любое раздражение спазмом и сужением сосудов.

Следующий фактор патогенеза — нарушение кортиковисцеральных связей — обусловлен взаимодействием коры большого мозга и внутренних органов (К.М. Быков). Связь эта прежде всего регуляторная, положительная, однако она может выполнять роль патогенного фактора. Нельзя понять, как развивается язва желудка и двенадцатиперстной кишки или, скажем, тиреотоксикоз, без учета того, что желудок и щитовидная железа тесно связаны с нервной системой. В случае нарушения функции нервной системы (прежде всего коры большого мозга) именно эти органы могут стать мишенями патологической импульсации.

Патогенез также охватывает трофическую функцию нервной системы. А.Д. Сперанский считал, что нет ни одной болезни, в которой бы не реализовался механизм нарушенного трофического влияния нервной системы на соответствующий орган. Это влияние имеет безымпульсное происхождение и осуществляется в форме двустороннего аксоплазматического тока различных веществ, которые выполняют функцию трофогенов — регуляторов структурно-метаболических процессов и межклеточного взаимодействия нейронов и структур-мишеней. Допускается возможность образования патотрофогенов.

Представление о неспецифическом в болезни особенно обогатилось учением Г. Селье о стрессе. Автор показал, что разные раздражители (тепло, холод, токсины, боль) всегда вызывают стандартную, неспецифическую реакцию. Во всех случаях это активация симпатоадреналовой системы и выброс кортикотропина — гормона гипофиза, на который корковое вещество надпочечников отвечает повышенным синтезом глюкокортикоидных гормонов. Если влияние раздражителей не очень продолжительное и не слишком выраженное, гормоны надпочечников лишь помогают организму адаптироваться к обстоятельствам. Если же воздействие повреждающего фактора чрезмерное, развивается болезнь или смерть.

Относительно специфического в патогенезе, т. е. тех признаков, на основании которых ставят диагноз, то здесь основную роль играет этиологический фактор. На общее, одинаковое наслаивается особенное, частное. Причина будто вышивает свой узор на общем фоне. Кроме того, следует иметь в виду те пять факторов патогенеза (парабиоз, доминанта, нарушение кортиковисцеральных связей, нарушение нервно-трофической функции, стресс), которые сами по себе неспецифичны, однако сложная их комбинация также может придавать особенные черты именно конкретному заболеванию.

Итак, каждая болезнь — это “сплав” специфического и неспецифического, особенного (частного) и общего. Их последовательность такова, что в самом начале болезнь характеризуется более общими, неспецифическими признаками, свойственными различным по своей природе болезням, т. е. проявлениями “болезни в целом”. К ним относятся общая слабость, недомогание, потеря аппетита, нарушение сна, разбитость, состояние тревоги, депрессия, раздражительность, снижение трудоспособности и т. п. При возникновении болезни воспалительной природы к перечисленным неспецифическим признакам “становления болезни” (“болезни в целом”) присоединяются еще и общие проявления местного воспалительного процесса. В дальнейшем к этим неспецифическим проявлениям добавляются специфические, с характерной манифестацией в зависимости от этиологического фактора, его механизма действия и патогенеза в целом.

Адаптация и компенсация

Адаптация — приспособление организма к условиям существования посредством адекватных изменений функции, метаболизма и структуры его органов и систем. У каждого биологического вида эти изменения качественно и количественно отличаются. У человека адаптация связана с сохранением при определенных условиях не только его биологических, но и социальных функций — способности принимать участие в общественно-полезном труде, осуществлять творческую деятельность. Механизмы адаптации создавались эволюционно и направлены на сохранение гомеостаза. Так, при подъеме на высоту наблюдается усиление легочной вентиляции и кровообращения, повышение уровня гемоглобина и увеличение количества эритроцитов в крови, при усиленной работе — гипертрофия сердца и др. Можно говорить об адаптации к темноте, теплу или холоду и т. п. Адаптационные механизмы всегда наготове и вводятся в действие в ответ на определенный сигнал. В этом и заключается их гомеостатическая роль.

Иная ситуация возникает во время болезни. Тогда влияние патогенного фактора такое мощное, что обычные адаптационные механизмы не справляются, и гомеостаз нарушается. Изменяются температура тела, уровень глюкозы в крови, pH. Начинаются разрушительные процессы в тканях. В этот момент в реакцию организма кроме адаптационных вводятся другие механизмы, которые называют компенсаторными. Последние также возникают в процессе эволюционного развития, однако отличаются от адаптационных как количественно, так и качественно. Задачи у них также разные. Адаптация обеспечивает постоянство основных физиологических параметров, т. е. гомеостаз в норме, в узком диапазоне изменений внешней и внутренней среды, а компенсация — это борьба за гомеостаз в условиях, когда они уже нарушены и возможно дальнейшее усугубление нарушений.

Точнее, когда болезнь уже началась, разграничить адаптационные и компенсаторные механизмы невозможно, они существуют и действуют вместе, тем не менее решающую роль играют компенсаторные. Ю. Конгейм подчеркивал, что болезнь — это жизнь в ненормальных условиях, которая возможна благодаря компенсаторным реакциям. Соотношение между адаптацией и компенсацией схематично приведено на рис. 2.
Патогенез