Прок. Удк 616039. 76 Медведев, А. С
 Скачать 2.96 Mb.
|
|
Донозологическое состояние – состояние, при котором адап- тационное реагирование организма обеспечивается более высо- ким, чем в норме, напряжением регуляторных систем (предельная физиологическая мобилизация КПР), что ведет к повышенному расходованию функциональных резервов организма, возраста- нию энергоинформационного расхода с целью обеспечения взаи- модействия физиологических систем организма и поддержания гомеостаза (напряжение механизмов адаптации). Преморбидное состояние – истощение (в результате перена- пряжения) механизмов адаптации; состояние характеризуется снижением функциональных возможностей организма, что про- является в виде неспецифических либо специфических изме- нений функционирования основных жизненно важных систем организма. За утомлением может последовать срыв механизмов реали- зации КПР («срыв адаптации») и, как следствие, нарушение го- меостаза с формированием повреждения и запуском механизма болезни. Неадекватность КПР на действие фактора воздействия может в итоге завершиться выходом результирующего вектора за гомеостатические границы, что выразится в изменении чис- ленного значения биологической константы (показателя) (рис. 2, варианты 2, 3). При этом в организме неизбежно возникнут какие- либо структурно-функциональные повреждения. Поэтому одной из задач медицинской реабилитации является снятие адаптив- ного напряжения и утомления и восстановление адаптивных ре- зервов организма. 70 Глава 3. Базовые патофизические понятия в медицинской реабилитологии 3.1. Понятия «этиология», «повреждение», «болезнь» и «патологический процесс» В среде обитания на живой организм постоянно воздействует множество разнообразных факторов. Всю совокупность этих фак- торов принято делить, учитывая их природу или характер воз- действия. Так, например, существуют климато-географические, эпидемиологические, санитарно-гигиенические, социально-эко- номические, профессиональные и психогенные факторы. Каж- дый из них имеет свои характеристики и механизмы воздейст- вия, но как по отдельности, так и все вместе эти факторы могут образовывать совершенно непредсказуемые динамические со- четания, усиливая или ослабляя при этом действие друг друга и рождая крайне сложную и многообразную систему взаимо- действия организма с окружающей средой. Изучая динамиче- ское взаимодействие организма с большим количеством факто- ров внешней среды в процессе жизни, врач непременно выде- ляет (особенно когда устанавливает причину болезни) те из них, которые оказывают наиболее существенное влияние на орга- низм. Устойчивая динамическая совокупность агентов воз- действия окружающей среды, характерная для данного орга- низма, в устойчивой системе конкретных условий его жизне- деятельности определяется понятием «экологическая ниша». Следует отметить, что, несмотря на общие закономерности взаи- модействия организма с теми или иными факторами, экологиче- ская ниша у каждого организма достаточно индивидуальна и отно- сительно устойчива. 71 С. П. Боткин считал, что «реакция организма на вредонос- ные влияния внешней среды и составляет сущность болезни». По классификации ВОЗ, «болезнь – это особый вид страдания, вызванный поражением организма или отдельных его систем различными повреждающими факторами, характеризующийся нарушением систем регуляции и адаптации и снижением трудо- способности». В приведенных определениях основной и единст- венной причиной возникновения болезни обозначены «различ- ные повреждающие факторы». Следует отметить, что в меди- цинской науке и практике им всегда уделялось большое внимание. Все факторы воздействия принято подразделять на этиологи- ческие, способные при определенных условиях быть причиной возникновения болезни, и условные, которые сами по себе при- чиной болезни быть не могут, но являются условиями, облегчаю- щими или затрудняющими действие этиологического фактора, возникновение и развитие заболевания. Этиологические агенты могут быть внутреннего и внешне- го происхождения (причина внутри организма или во внешней среде), а все болезни по этиологическому фактору разделяют на 4 группы. Наследственные болезни – проявление патологической му- тации (внутренний этиологический фактор) практически не за- висит от факторов окружающей среды (фенилкетонурия, синд- ром Шершевского–Тернера, Х-трисомия, болезнь Дауна, болезнь Кляйефельтера, гемофилия). Болезни с наследственной предрасположенностью – для проявления мутантных генов (также внутренний этиологиче- ский фактор) необходимы соответствующие условия окружаю- щей среды (сахарный диабет, подагра). Болезни воздействия среды – этиологическим фактором являются факторы окружающей среды, но частота и скорость его проявления, тяжесть течения заболевания определяются на- следственной предрасположенностью (гипертоническая болезнь, язвенная болезнь, атеросклероз, ожирение, аллергия). Экзогенные болезни – развитие болезни связано только с воз- действием вредных факторов среды и не зависит от наследствен- 72 ной предрасположенности, но наследственные факторы могут и здесь сказываться на течении и ходе патологического процесса (инфекции, травмы). Следует заметить, что в медицинской науке и практике су- ществует явная переоценка роли этиологического фактора в про- цессе возникновения заболевания, хотя, по мнению ряда иссле- дователей, патогенность факторов воздействия вряд ли может считаться абсолютной. Так, одни исследователи (К. Лоренц, Тин- берген) считали, что основной причиной возникновения любого заболевания является «поведенческая дезадаптация», или отста- вание приспособительных процессов от жизни. Другие (Салли- вен, Фромм, Хорни – неофрейдизм) полагали, что болезнь есть следствие подсознательного конфликта социокультурных факто- ров. Третьи (Газеман, Н. Н. Аничков, П. Н. Веселкин) утвержда- ли, что так как возникновение болезни в равной степени обуслов- лено и причинами, и условиями, то выделение этиологического фактора непринципиально. С точки зрения И. В. Давыдовско- го, «болезнь – особая форма приспособления, следовательно, этиология – это процесс взаимодействия организма и среды, а не отдельно взятый фактор». А по мнению Г. Н. Крыжановского, А. И. Воложина, А. И. Струкова, «причина болезни – это эндоге- низация патогенного фактора». И действительно, если обратиться к приведенной выше гра- фической схеме сложения векторов (рис. 2), то видно, что бо- лезнь как следствие выхода результирующего вектора за гомео- статические границы может возникнуть в двух случаях: либо вектор воздействия чрезвычайно велик, либо вектор противо- действия необычайно мал. Следовательно, фактор воздействия можно определить как этиологический фактор только тогда, ког- да он, вне зависимости от его природы и величины, приводит к продолжительному сдвигу равновесной точки за пределы го- меостатических границ (нормы). Таким образом, патогенность фактора воздействия в большей степени определяется не столь- ко им самим, сколько ответной реакцией организма, а болезнь есть не столько результат воздействия, сколько результат взаимо- действия факторов окружающей среды и противодействующих 73 им физиологических механизмов организма, пытающихся демп- фировать их возмущающее действие. Если возмущающее воз- действие приводит к выходу результирующего вектора за гомео- статические пределы вследствие неспособности компенсаторно- приспособительных реакций организма (вектор ответа) сохранять его значение в этих границах, а следовательно, к возникновению болезни, то имеет место этиологический фактор. Этиологиче- ским и патогенным фактор воздействия станет лишь в том слу- чае, когда его влияние приведет к продолжительному наруше- нию гомеостатических границ и запуску механизма развития болезни. Основным отличительным признаком этиологического фактора является то, что без его наличия заболевание никогда не возникнет. В некоторых случаях этиологических факторов может быть несколько, но всегда есть ведущий этиологический фактор – основная причина возникновения именно этого забо- левания. Например, при возникновении острого бронхита бак- териальный фактор может быть ведущим, а, например, одновре- менное воздействие агрессивных газов может быть сопутствую- щим этиологическим фактором. В контексте обсуждения понятия «этиологический фактор» следует сказать несколько слов о понятии «фактор риска», смыс- ловое содержание которого тоже достаточно условно и ситуацион- но. Во врачебной практике нередко путают эти два понятия: этиологический фактор и фактор риска, т. е. причину и условие. Врачу довольно часто приходится иметь дело не с одним, а с не- сколькими одновременно формирующимися заболеваниями. При развитии того или иного заболевания этиологический фак- тор может становиться фактором риска (условием) и, наоборот, условие может стать причиной развития другого заболевания. Это во многом объясняется еще и тем, что часто они могут меняться местами или выступать при разных болезнях и в той, и в другой роли одновременно. Так, например, голодание – условие ослаб- ления иммунитета и возникновения инфекционного заболева- ния, но в то же время причина возникновения болезней обмена (диспротеинемии). Психоэмоциональное напряжение – условие развития гипертонической болезни, но в то же время – причина 74 возникновения нейроэндокринной дисфункции (хронического стресса). Однако подмена одного понятия другим или игнориро- вание их самостоятельной роли крайне вредна, так как приводит к дезориентации врача и выбору неверной стратегии в борьбе с болезнью. Например, в развитии острого бронхита бактериаль- ное начало – этиологический фактор, переохлаждение – условие его проявления. Но в повседневной жизни нередко условие вос- принимают как причину. Воздействие этиологического фактора и возникновение болез- ни неразрывно связаны с понятием «повреждение». При действии на организм какого-либо фактора, превосходящего его компен- саторно-приспособительные возможности, может быть нарушен гомеостаз (результирующий вектор выйдет за гомеостатические границы), длительное нарушение которого неизбежно приведет к повреждению тех или иных структур организма. В этом слу- чае возникает болезнь, а фактор воздействия классифицируется как этиологический. Классическое руководство по патофизиоло- гии Роббинса, Котрана и Кумара трактует вопрос возникновения болезни следующим образом: «Если пределы возможностей адап- тации превзойдены или адаптивный ответ невозможен вовсе, то следует цепь событий, именуемых повреждением». Проблема повреждения занимает важное место в современ- ной теории общей патологии. Сам термин «повреждение» встре- чался еще в древнегреческой и древнеримской медицине, хотя до сих пор общепринятой интерпретации этого понятия нет. В основе механизма развития болезни всегда лежит первичное повреждение клеток, тканей, органов и систем организма этио- логическим фактором. Морфологическим выражением повреж- дения являются различные дистрофические и некробиотические процессы, ведущие к гибели клетки. Характер повреждения на любом структурно-организационном уровне обусловлен особеннос- тями действия этиологического фактора, вызвавшего это повреж- дение, поэтому его вид и место возникновения могут являться дополнительной характеристикой этиологического фактора. При- менение современных физико-химических, электронно-микро- скопических методов исследования позволило обнаружить очень 75 большое разнообразие повреждений в зависимости от воздейст- вия различных этиологических факторов, что проявляется в раз- ной локализации и последовательности их развития после дейст- вия повреждающего агента. Но наиболее общим неспецифическим и ранним признаком повреждения, вызванного любым агентом, является нарушение неравновесного баланса клетки (организ- ма) со средой вследствие нарушения транспортных механизмов обмена веществ между клеткой (организмом) и средой. Кроме того, характер повреждения зависит не только от природы, силы и длительности действия повреждающего фактора, но, как указы- валось ранее, и от реакции самой живой системы на его влияние. Повреждение может приводить к нарушению неравновесного баланса живой системы со средой обитания, что сопровождает- ся освобождением так называемой структурной энергии клеток и тканей в виде тепловой, электрической (потенциал поврежде- ния), химической (редокс-потенциал) энергии. Структурная энер- гия освобождается при денатурации структур цитоплазмы и кле- точных органоидов, находящихся в живой клетке в состоянии упорядоченного расположения, характерного для каждого вида клеток и тканей. С. М. Павленко утверждал, что «болезнь не приспособление, а следствие полома (повреждения) адаптационно-приспособитель- ных аппаратов организма в результате действия патогенного раз- дражителя». В связи этим следует особо остановиться на так на- зываемых информационных повреждениях. Причина болезней может иметь не только материально-энергетическую природу, но и информационную. Патологические явления могут вызывать- ся не только материальным внешним субстратом, но и возникать вследствие нарушения информационного обмена. Так, дистро- фический процесс в ткани может развиться вследствие перерез- ки нерва на достаточно удаленном от нее расстоянии или когда генерируемые поврежденными тканями сигналы инициируют в здоровых структурах иное функциональное состояние. Инфор- мационное повреждение может лежать в области нейрогумо- ральной сигнализации, рецепции, пострецепторного сопря- жения, межэлементных связей при работе исполнительного 76 аппарата, реализации стереотипных реактивных программ (память). Особенно значима роль информационного поврежде- ния в теории функциональных систем, так как организация свя- зи между отдельными элементами системы – это краеугольный камень ее структурной и функциональной целостности. Посколь- ку организм можно рассматривать как программную систему (набор реактивных программных систем), дающую адаптивный ответ в рамках генетических стереотипов, то устранение инфор- мационного повреждения сводится к способности вовремя и в нуж- ном объеме включать оптимально соответствующую конкрет- ной ситуации и виду входного сигнала реактивную программу, верно определяя при этом масштабы ее использования. Повреж- дением можно считать ошибку в реализации функциональной программы и несоответствие реактивной программы приспосо- бительной ситуации. Таким образом, исходя из изложенного вы- ше, представляется важным включать в понятие первичного по- вреждения также дефекты управления и нарушения информа- ционных процессов в организме. Последнее утверждение предопределяет исследование соот- ношения структурных и функциональных повреждений, кото- рое встречается, как правило, в трех вариантах: а) функциональные нарушения более выражены, чем струк- турные изменения; б) морфологические изменения тканей по своему характеру и степени выраженности вполне соответствуют функциональ- ным нарушениям; в) структурные изменения значительно более выражены, чем функциональные. Каждый из трех вариантов может преимущественно встре- чаться при той или иной патологии, но чаще всего они являются стадиями одного патологического процесса, чем подтверждает- ся полная универсальность основного принципа организации жи- вой системы – единства структуры и функции. По существу, любое повреждение вызывает нарушение структуры и функции. Рассмотрим теперь возможную последовательность появле- ния и развития повреждения на примере клетки как первичного 77 звена структурной организации организма. Повреждение клетки может начаться прежде всего с информационного повреждения. Недостаток (отсутствие) регуляторного сигнала ведет к отсутст- вию или извращению КПР, адекватности реагирования, что опо- средует нарушение неравновесного баланса клеточной функцио- нальной системы, выход ее параметров за гомеостатические гра- ницы и формирование структурного повреждения. Избыток же того или иного сигнала заставляет адаптивные программы, вклю- чаемые данным регулятором, функционировать излишне интен- сивно и долго, что в результате истощения также приводит к сры- ву адаптации и формированию повреждения. В некоторых случаях клеточные рецептивные системы могут «ошибиться» в определе- нии регулятора, принимая один сигнал за другой. Так, при дефи- ците инсулина отсутствие входного сигнала не дает возможно- сти включать программу синтеза белков–транспортеров глюко- зы, что приводит к нарушению ее транспорта в клетку, а избыток глюкокортикоидов при синдроме Иценко–Кушинга заставляет использовать неадекватные программы метаболической регуля- ции (усиление липогенеза). Характерен пример с выработкой иммунной системой аутоантител – стимуляторов синтеза ти- реоидных гормонов. Следующим этапом развития клеточного повреждения являет- ся повреждение клеточных мембран. Неспецифическим призна- ком повреждения клетки можно считать возникновение элект- рического потенциала повреждения, который представляет со- бой разность электрических потенциалов между поврежденной и неповрежденной частями клеточной мембраны. При этом по- врежденная поверхность за счет уменьшения количества в ней ионов калия становится электроотрицательной по отношению к неповрежденной. Повреждение мембран может возникать по- разному, но одним из основных механизмов является перекис- ное окисление липидов (ПОЛ) за счет активации мембранных фосфолиапаз. Повреждение мембран может возникать также вследствие осмотического растяжения пептидной основы мем- бран или повреждающего воздействия иммунных комплексов. В результате повреждения мембран нарушаются их свойства 78 и прежде всего изменяется их проницаемость, что является следствием деструкции липидных или белковых компонентов мембран. Кроме того, повреждение мембран приводит к наруше- нию таких их функций, как активный трансмембранный пере- нос, синтез мембран, изменение подвижности и формы клетки, межклеточная коммуникация, информационный обмен, иммун- ная резистентность. Активный трансмембранный перенос предполагает перенос ионов и субстратов против градиента концентрации с помощью ионных насосов (ферментов-переносчиков), энергетической осно- вой работы которых являются процессы фосфорилирования и де- фосфорилирования аденозинфосфатаз за счет энергии АТФ. Эти фер менты вмонтированы в белковую часть мембран возле ионных каналов, по которым и осуществляется проход в клетку ионов, аминокислот, жирных кислот и глюкозы. В зависимости от срод- ства различают Na-K-АТФ-азу, Ca-Mg-АТФ-азу, Н-АТФ-азу и т. д. Отдельно следует рассмотреть повреждение мембран митохонд- рий, имеющее исключительное значение для общего поврежде- ния клетки. Вследствие их деструкции страдает прежде всего энергосинез, в частности из-за резкого снижения его интен- сивности (нехватка кислорода или энергетического субстрата за счет повреждения механизмов их доставки) или разобщения про- цессов окисления и фосфорилирования. Нехватка энергии приво- дит к нарушению работы в первую очередь Nа-К ионного насо- са, постепенному накоплению в клетке ионов Nа и потере ионов К, что индуцирует вытеснение ионов Са из митохондрий. В резуль- тате этого в цитоплазме повышается уровень ионизированного Са, что в свою очередь опосредует активацию мембранных фос- фолипаз, а также дестабилизацию мембран клеточных органелл. Вследствие осмотического отека эндоплазматическая сеть нака- пливает воду, в результате чего развивается дистрофия клетки и нарушается синтез (репродукция) мембран. Изменение элект- ролитного состава и гидропическая дистрофия приводят к по- вреждению цитоскелета, а следовательно, к изменению формы клетки, что может проявляться выпячиванием мембраны нару- жу (экзотропия) или вдавлением ее вовнутрь (эзотропия). Может 79 также наблюдаться уплощение поверхности клетки, а это ведет к утрате активных структур (микроворсин) на поверхности клет- ки, без которых невозможно ее нормальное функционирование и межклеточное взаимодействие. Немалую роль в этом играет увеличение концентрации ионов Са в цитоплазме и увеличение его связи с кальмодулином (межклеточным цементом). Наруше- ние межклеточных соединений и клеточных стыков приводит к нарушению межклеточного взаимодействия и кооперации, что вызывает повреждение клеточной рецепции и медиации и ведет к развитию органного и системного повреждения. Повреждение поверхностной, эндоплазматических мембран и мембран орга- нелл, имеющих свойства электрических конденсаторов, а также изменение свойств внутриклеточного коллоида вследствие на- рушения обмена электролитов и воды приводит к изменению электропроводности клетки, омического и емкостного (импеданс) ее сопротивления. Следует упомянуть и об изменении антиген- ной специфичности поверхностной клеточной мембраны, возни- кающей при повреждении клетки и сопровождающейся ауто- иммунной агрессией собственных антител. Следующим этапом развития клеточного повреждения являет- ся повреждение эндоплазматического ретикулума (разрыв тру- бок и пузырьков), органелл клетки (рибосом, митохондрий и ли- зосом). Дестабилизация их мембран вследствие травматического или химического повреждения клетки, активации ПОЛ, гипок- сии, ацидоза и т. д. приводит к выходу гидролаз в цитоплазму, что сопровождается аутофагией и гибелью части или всей клет- ки. Таким образом выглядит неполная схема развития клеточно- го повреждения. Под структурными повреждениями на более высоких уров- нях организации функциональных систем (тканевой, органной, системной) следует понимать нарушение структурной организа- ции функциональной системы. Так, тканевое (огранное) повреж- дение характеризуется нарушением количественных соотноше- ний и взаимной пространственной организацией разнородных по своей природе структурных тканевых элементов: эпителиаль- ной ткани, гладкомышечной и соединительной ткани (строма), 80 сосудов, нервного аппарата и т. д. На системном уровне под структурным повреждением функциональной системы следует понимать нарушение организации структурного взаимодейст- вия ее звеньев-органов (количество структурных звеньев и по- следовательность их функционального сопряжения). Таким обра- зом, в основе повреждения на любом организационном уровне (молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом, органном, организменном) лежит единое |