История учения о реактивности.
7-04-2015, 13:56 | Автор: admin | Категория: Патология » Реактивность в патологии
История учения о реактивности.Первой формой реактивности, привлекшей внимание медиков, исторически была групповая реактивность. Упоминания о ней содержатся уже в Аюрведах в виде классификации индивидов по их телосложению и реакциям на три типа — газели, лани и слоноподобной коровы. При этом надо учесть, что последняя характеристика была лишена какого бы то ни было негативизма, так как и корова, и слон — священные животные Древней Индии. Древнекитайская философия связывает реактивность организма с понятием жизненной силы или «Ци». Согласно даосской концепции, в здоровом организме Цы обеспечивается комплементарным динамическим взаимодействием двух противоположных, взаимно дополнительных начал, которые подпитываются экзогенной энергией. Эти начала — Инь и Ян.

Ян — горячее и сухое «мужское» начало, черпающее энергию от солнца и неба. Инь — влажное и холодное «женское» начало, питаемое от земли и воды. Дисбаланс этих начал делает организм больным, и его реакции — патологическими. Так например, преобладание Ян ведет к тревоге, стрессу, головной боли, тошноте, гиперемии лица и глаз, бессоннице, запору и нарушениям дыхания.

Платон так отразил в «Протагоре» свое понимание видовой реактивности: «Было некогда время, когда боги-то были, а смертных родов не было… Когда же вознамерились боги вывести их на свет, то приказали Прометею и Эпиметею украсить их и распределить силы, подобающие каждому роду. Эпиметей выпросил у Прометея позволения самому распределять силы...

При этом одним уделил он силу без быстроты, а более слабых украсил быстротою; одних он вооружил, других сделал по природе безоружными, но зато придумал для них какую-то иную силу во спасение. Кого из них облек он малостью, тем уделил птичий лет или подземную обитель, а кого возрастил величиною, того тем самым и спас; и так, распределяя все остальное, он всех уравнивал. Это сделал он из осторожности, чтоб не исчез ни один род».

Гиппократ в своем учении о четырех группах, на которые можно разделить всех людей по характеру смешения жидкостей в их организме, определяющему тип их реактивности, настолько глубоко проник в суть вещей, что мы продолжаем пользоваться понятиями «сангвиник», «холерик», «меланхолик» и «флегматик» и поныне.

Птолемей Диоскорид писал о уникальном смешении жизненных соков у отдельных индивидов, а Секст Эмпирик ввел понятие об идиосинкразии — повышенной чувствительности отдельных индивидов к факторам, малопатогенным для большинства.

Основателем первой развернутой концепции о роли реактивности в патологии считается Клавдий Гален, сформулировавший «правило исходного состояния организма». Гален учил, что причинный фактор вызывает болезнь, только действуя на организм, у которого сложилось особое состояние предрасположенности.

Гераклит Эфесский около 2500 лет назад, фактически, выразил в образной форме одну из краеугольных идей учения о реактивности — концепцию гомеореза: «Лишь перемены постоянны… Человек подобен фонтану, все та же форма, но всегда новая вода».

Выше уже подчеркивалась роль Авиценны и его идеи «внутренней связующей причины» в создании понятия «реактивность».

В новое время Ф. Глиссон (1672) ввел понятие раздражимости, как свойства всего живого воспринимать раздражения и реагировать на них, а Дж. Браун (1780) сформулировал тезис о возбуждаемости организма в ответ на изменения среды обитания и разделил ответы на стенические, астенические и нормостенические (доктрина, известная в России как «броунизм»). По мнению шевалье Ж. -Б. Ламарка, адаптация животных протекает в режиме упражнения органов для достижения определённых целей, под контролем заданного внутреннего параметра - «стремления к совершенству» (1814).

Р. Вирхов отвел «прирожденным свойствам и предрасположениям клеток» решающую роль в предопределении последствий действия причинных факторов болезней на организм и считал, что в клетках заложены прирожденные реакции, «раздражения», в частности, нутритивное, определяющие ход патологических процессов (1852).

Клоду Бернару принадлежит приоритет в формулировке центральной для учения о реактивности концепции о «постоянстве внутренней жидкой среды» организма (1856). Он писал: «Болезнетворные причины, каково бы ни было их общее действие, влияют далеко не одинаково интенсивно на различных индивидов... одни поддаются так легко, тогда как другие энергично сопротивляются». Внутреннюю силу, детерминирующую результат внешних воздействий на организм он, вслед за античными авторами, именовал идиосинкразией. Бернар выделял групповую, в частности — расовую, а также видовую, индивидуальную идиосинкразию и ставил вопрос о том, что благодаря реактивности индивиды «сильно отличаются между собой даже в пределах здоровья» (1871). Произведя укол в дно четвертого желудочка, Бернар наблюдал в ответ на это глюкозурию и истощение запасов печеночного гликогена у собак. «Сахарный укол» он считал доказательством интегрирующей роли ЦНС в реактивности. Основой идиосинкразии, вследствие этого, Бернар полагал особенности организации нервной системы. Карл Рокитанский (1849), напротив, закреплял главную интегрирующую роль в реактивности за гуморальной регуляцией.

В дальнейшем учение о реактивности подпитывалось идеями и фактами, пришедшими из физиологии нервной и эндокринной систем, бактериологии и иммунологии. Наметилась даже конкуренция теорий, основанных на приоритете той или иной интегративном системы.

Еще в 1775 году французский врач Теофиль Бордю опубликовал недооцененный современниками трактат «О медицинском анализе крови. Исследование о хронических заболеваниях», содержащий прозрения, касающиеся нервной и гуморальной регуляции, которые далеко опередили его время. Он, в частности, писал: «Мы приходим к убеждению, что каждый орган имеет импульс, приходящий от мозга, структура которого такова, что его различные части осуществляют разные функции и управляют соответствующими нервами, так что происходящее в органах есть только результат и образ первособытий в мозге». Это можно считать первой формулировкой доктрины нервизма в учении о реактивности, хотя сама идея рефлекса сформулирована Р. Декартом ещё ранее. И. М. Сеченов (1863) в классическом труде «Рефлексы головного мозга» так описал центральную роль рефлекторных ответов в реактивности организма, включая ее высшие поведенческие формы: «Смеется ли ребенок при виде игрушки, улыбается ли Гарибальди, когда его гонят за излишнюю любовь к родине, дрожит ли девушка при первой мысли о любви, создает ли Ньютон мировые законы и пишет их на бумаге — везде окончательным фактом является мышечное движение» как итог работы рефлексов. «... Все акты сознательной и бессознательной жизни по способу происхождения суть рефлексы».

И. П. Павлов (1842-1932) создал учение о безусловных и условных рефлексах, что способствовало пониманию взаимоотношений между прирожденными и приобретенными в ходе онтогенетического опыта механизмами реактивности. На основе своего понимания механизмов высшей нервной деятельности, придавая нервной системе решающую роль в интеграции реактивности, он предложил оригинальную классификацию типов высшей нервной деятельности, ввел понятие динамического стереотипа в поведении. X. Эппингерр и Л. Гесс (1913) обозначили роль вегетативной нервной системы в реактивности и создали понятие о ваготонии и симпатикотонии.

А. А. Ухтомский ввел понятие доминанты (1923) — господствующей в данный момент в ЦНС структуры или функциональной системы, стойко определяющей особенности выбора способов и масштабов реагирования и связал эти представления с концепцией парабиоза нервных центров.

Благодаря П. Эрлиху (1901) и И. И. Мечникову (1883) дифференцировалось понятие специфической иммунологической реактивности.

Эрлих считал антитела «оторвавшимися от клетки боковыми фиксирующими цепями» то есть, по современной терминологии -рецепторами. Фактически, он подчеркивал, что иммунитет — сложная форма комплементарного отражения. Ему принадлежит одно из первых обращений к принципу комплементарности или структурного однозначного соответствия между молекулами, который пронизывает все уровни субстрата реактивности. Эрлих говорил: «Corpora non agunt nisi fixata» — то есть: тела не действуют, если не распознают.

И. И. Мечников (1883) открыл фагоцитоз, как важнейший компонент клеточной реактивности, что затем получило свое развитие в концепции Л. Ашоффа (1924) о ретикулоэндотелиальной системе и в современном понимании трансформировалось в представление о ключевой роли системы мононуклеарных фагоцитов в управлении наиболее важными стереотипами реактивности (лихорадка, воспаление, преиммунный и иммунный ответ). Он создал сравнительно-эволюционное направление в изучении реактивности, показав, что видовая реактивность — есть сумма филогенетических находок эволюционных предков данного вида. Сравнивая ответ на повреждение у представителей различных таксономических групп, он убедился, что тип реактивности может служить критерием систематики.

Выдающийся философский труд Мечникова «Этюды о природе человека» (1903) посвящен обоснованию и анализу его глубочайшей идеи о принципиальной, изначальной биологической дисгармонии человеческой природы, связанной с его филогенетическим происхождением. Мечников показывает, что механизмы реактивности человека внутренне противоречивы, а последствия их использования амбивалентны, что накладывает свой отпечаток на все биосоциальное развитие цивилизации.

Ученику Мечникова А. А. Богомольцу (1926) принадлежит идея о центральной роли производных мезенхимы (в том числе, иммунной системы и ее эффекторов) в реактивности.

Важным этапом в развитии иммунологического направления доктрины реактивности, стали работы Ш. Рише и Э. Портье (1902), создавших учение об анафилаксии, как форме гиперергической иммунологической реактивности. Анафилактические реакции описывались еще ранее — например, Ф. Мажанди (1838), но не выделялись из идиосинкразии.

В 1906 году австрийский педиатр К. фон Пирке формулирует представление об аллергии, как измененной реактивности к веществам, возникшей в результате предыдущего контакта. Это можно считать началом представлений о патологической реактивности.

Т. Бордю в цитированной выше исторической работе 1775 года задолго до открытия гормонов, эндокринных желез и, тем более, диффузной эндокринной системы, писал: «Каждый орган служит фабрикой и Лабораторией специфического гуморального агента, который, по приготовлении и приобретении индивидуально присущих ему свойств, возвращается в кровь. Кровь обладает специфическими свойствами, приобретенными в органах, через которые она проходит. Каждый орган посылает в нее свою эманацию. Таким образом кровь несет в своем потоке экстракты всех органов, необходимые для жизни целостного организма». Бордю считал, что эти специфические вещества присутствуют в крови в количествах, «недоступных для определения химиками» того времени, но обеспечивают «благополучие целого». Насколько нам известно, это была первая развернутая догадка о существовании в организме интегративной системы, основанной на химических сигналах, предаваемых через кровоток. Только через 126 лет был выделен и химически охарактеризован первый гормон — адреналин мозгового вещества надпочечников (Дж. Тэйкэмайн, 1901). В 1902 году Э. Старлингом и У. Бейлиссом на примере секретина было введено само понятие «гормон», что способствовало конкретизации представлений об эндокринных основах реактивности. А. А. Богомолец (1908) установил, что кора надпочечников реагирует на самые различные экспериментальные воздействия накоплением «липоидного секрета». Дж. Асколи и Т. Леньяни (1912) наблюдали атрофию коры надпочечников после экспериментального разрушения гипофиза. Б. М. Аллену (1916,1920) и Ф. Э. Смиту и Дж. Б. Грезеру (1916, 1924) удалось продемонстрировать стимулирующее действие гипофиза на рост и функцию периферических эндокринных желез. Впоследствии Г. Селье (1936, 1948) описал стресс и показал его фундаментальное значение в неспецифической реактивности организма. Концепция стресса детально рассматривается ниже в специальной главе. Селье принадлежит и приоритет в формулировке принципа дискретности реактивности.

Важное значение имело открытие Л. Р. Перельманом (1924) пермиссивного действия гормонов, доказавшее, что эффект одного биорегулятора может изменяться в зависимости от действия других биорегуляторов, то есть от общей эндокринной «оркестровки или контекста». Пермиссивность обозначает, что гормон действует не только в качестве прямого комплементарного рецептору сигнала, но и выполняет роль символа, включающего пакет плейотропных эффектов, создающих определённую сцену или контекст, для интерпретации других сигналов. На Западе к аналогичной идее в 1951-1952 гг. году пришли Д. Дж. Ингл и Ф. Л. Энгел. Ныне пермиссивные эффекты гормонов истолковываются, как проявление пострецепторных взаимодействий контролируемых ими доменов. В середине нынешнего столетия были выяснены роль гипофиза в контроле обмена веществ, в частности, его взаимоотношения с инсулиновой регуляцией (А. Усай., 1947); пути контролирующего действия гипоталамуса по отношению к гипофизу (Дж. У. Торн, Дж. У. Харрис, 1955). Затем идентифицировали сигнальные агенты этих контуров регуляции: нонапептиды нейрогипофиза (В. Дювинье) и стероидные гормоны коры надпочечников (Т. Рейхштейн, Й. фон Эйв, 1938, Э. Кендалл и соавт., 1936-1948).

Благодаря развитию радиоиммунологического определения гормонов и других биорегуляторов стало возможным прецизионное измерение масштабов и характера гуморальных реактивных ответов организма in vivo (С. Берзон, Р. Ялоу 1968). Это привело к обнаружению гипоталамических гормонов, контролирующих аденогипофиз (Р. Гиймен, Э. В. Шалли, 1977).

Справедливо подчеркивая роль различных систем в интеграции аппарата реактивности, представители разных научных школ в XX столетии остро полемизировали между собой.

В результате сложились представления, согласно которым эндокринная, нервная и иммунная системы осуществляют интеграцию механизмов реактивности организма, как целого, влияя на все иерархические подуровни субстрата реактивности (В. Пьерпаолис и соавт. 1977; Е. А. Корнева 1987)

В XX веке интегративное учение о реактивности, как концепция оперирующая понятиями связи и управления, испытало плодотворное влияние кибернетики.

Интегральная концепция реактивности унаследовала понятие гомеостаза — способности организма существовать при значительном изменении условий обитания с сохранением устойчивого динамического равновесия со средой (Л. Дж. Хендерсон, 1928; У. Кеннон, 1932). Э. С. Бауэр сформулировал принцип устойчивого динамического неравновесия, как кибернетической основы реактивности живого организма. В связи с этим, в трудах К. Уоддингтона (1957) понятие гомеостаза трансформировалось в гомеорез — поддержание постоянной тенденции предопределенного роста в открытой динамической развивающейся системе. Еще в 30-е годы М. М. Завадовский говорил о роли «плюс-минус взаимодействий» в эндокринной составляющей реактивности. После появления классического труда Н. Винера «Кибернетика» (1948), его идеи об управлении функциями путем обратной связи были вскоре применены в эндокринологии, что вылилось в концепцию тиростата Р. Хоскинза (1949), а позже позволило доказать существование обратных связей в сервосистеме гипоталамо-гипофизарного контроля периферических эндокринных желез (Г. фон Эйлер и Б. Хольмгрен, 1957).

Дальнейшее обогащение учения о реактивности связано с влиянием теории функциональных систем П. К. Анохина.

П. К. Анохин и его школа разработали (1935-1971) представления, согласно которым в осуществлении ответных реакций организма действуют подвижные функциональные системы процессов, влияющих друг на друга и обладающих разной анатомической характеристикой и физиолого-биохимическими особенностями. Их единство обусловлено заданным конечным результатом и направлено на достижение эффекта, соответствующего мотивации или поддерживающего в определенном диапазоне те или иные, более или менее жесткие константы. «Биологу, — писал Анохин, — в широкой степени безразлично, каким сочетанием структур и какой архитектурой физиологических процессов обеспечивается данная функция, лишь бы только она успешно приспосабливала животное к внешним условиям».

По Анохину: «Системой можно назвать только такой комплекс избирательно вовлеченных компонентов, у которых взаимоотношения приобретают характер взаимодействия компонентов на получение фиксированного полезного результата. Функциональная система — это такое сочетание процессов и механизмов, которое, формируясь динамически в зависимости от данной ситуации, непременно приводит к конечному приспособительному эффекту как раз, именно, в данной ситуации».

Реактивность организма существует в форме циклического образования и распада подобных функциональных систем. Каждая такая система содержит, независимо от своего элементарного анатомо-физиологического состава, следующие ролевые компоненты: афферентный синтез, акцептор действия, формирование действия, обратную афферентацию от конечного приспособительного эффекта.

Основными принципами работы таких систем являются сигнализация дефекта и непрерывная обратная афферентация от компенсаторных эффектов, санкционирующая прекращение действия при совпадении эффекта с ожидаемым; прогрессивная мобилизация компенсаторных механизмов, что предполагает включение новых функциональных систем.

Онтогенез функциональных систем идет в гетерохронном режиме, причем избирательно созревают те структуры, которые объединены единством функции.

Ряд следствий из теории функциональных систем допускает, что:

1. Любые константы организма следует оценивать, исходя из требований момента

2. Тот или иной уровень функции и значения параметра могут быть достигнуты многими альтернативными путями, при разных сочетаниях компонентов функциональных систем, которые их обеспечивают.

3. Одни и те же реактоны могут включаться представителями разных таксонов в разные функциональные системы (фагоцитоз как способ питания у простейших и способ защиты у кишечнополостных).

4. Организм на разных этапах онтогенеза обладает разной жесткостью коррелятивных связей, что позволяет варьировать состав функциональной системы и обуславливает его большую (в молодости), или меньшую (в старости) пластичность, как основу для разной приспособляемости.

5. В определенных условиях организм может создавать функциональные системы, оказывающие патогенное действие, то есть достигающие определенного конечного результата слишком дорогой ценой. Идея о потенциальной патогенности функциональных систем была развита Г. Н. Крыжановским в концепцию «патологической системы» формируемой в ЦНС на основе генератора патологически усиленного возбуждения (патологической доминанты).

Теория катастроф — это универсальный метод исследования качественных переходов (скачков) в системах, разработанный в 50-70 годы XX века (Г. Уитни, Р. Том 1975). Теория катастроф некоторыми авторами трактуется как наиболее общая теория устойчивости систем.

Первоначально существовала так называемая «теория особенностей» Уитни — топографическая доктрина о закономерностях, проявляющихся при проецировании трехмерных изогнутых поверхностей на плоскости.

Проекция сферической поверхности на плоскость представляет собой круг. Все точки внутри круга имеют по 2 прообраза в виде точек сферы, спроецированных в данную точку круга. Но точки, лежащие по длине окружности имеют лишь но одному прообразу в виде точек экватора сферы. Таким образом, при переходе от любой внутренней точки круга к любой наружной точке один из прообразов исчезает. Эта особенность проекции называется «складка».

Опишем теперь проецирование на плоскость поверхности. Совокупность проекций всех ее точек выглядит как полукубическая парабола с точкой возврата в начале координат. Такая особенность проекции именуется «сборкой». В сборке всем точкам внутри заштрихованного клина соответствует по 3 прообраза изогнутой проецируемой поверхности, вне клина у каждой точки только 1 прообраз. На параболе происходит скачкообразный переход от одного состояния к другому, а в точке начала координат исчезают все 3 прообраза.

Складки и сборки устойчивы и не исчезают при малых деформациях объектов. Обратим внимание, что при изменении конфигурации проецируемой поверхности меняется и форма проекции. Подобно этому, при различной реактивности одни и те же патогенные факторы вызывают разные ответы организма.

Расширяя применимость теории особенностей, Э. Зиман (1977) применил теорию Уитни-Тома для анализа универсальной ситуации, описывающей скачки в поведении системы, имеющей помимо параметров управления некий внутренний параметр, определяемый свойствами системы (форма поверхности в топологии, реактивность организма — в медицине).

Известный пример Зимана описывает в общем виде деятельность творческой личности, как находящуюся под влиянием внешних управляющих параметров — техники (Т) и увлеченности (У) и детерминирующую уровень достижений (Д).

Переход в состояние «гения» связан с качественным скачком. Рост увлеченности без роста уровня техники обусловит переход в иную категорию — маньяков. При равных значениях Т и У гений и маньяк могут отличаться по параметру Д — то есть по предыстории или достижениям. В связи с этим, вспоминается наблюдение В. П. Эфроимсона, который, сопоставляя списки гениев по Британской и Большой Советской Энциклопедиям, нашел, что они очень в малой степени перекрываются и подчеркнул, что лучшим определением гениальности следует считать знаменитое: «Гений — это тот, кого считают таковым».

Во многих упругих механических системах при одних и тех же внешних нагрузках возможен переход в одно из нескольких положений равновесия, каждое из которых представляет энергетический минимум, определенный комбинацией внешних управляющих параметров, а также конкретным значением внутренней характеристики системы и ее предыдущим состоянием. Для живого организма тоже можно выделить NN-мерное пространство состояний системы, где NN — число влияющих на ее траекторию параметров. В этом фазовом пространстве (В. И. Арнольд), содержатся все возможные состояния системы, а все составляющие ее реактивности образуют в нем траектории. Зиман и Кук (1976) применили теорию катастроф, в частности, к эмбриогенезу, рассмотрев с ее позиций гаструляцию у птиц и млекопитающих. Теория катастроф применима и в других медико-биологических науках.

Выделим 2 внешних управляющих параметра — С (среда) и В (врачебное воздействие). Тогда, в 3-мерном пространстве состояний организма, Р (реактивность) можно рассматривать, как собственное свойство системы, меняющееся под влиянием С и В, а также предыдущего значения Р, постепенно или скачком, с переходом или без перехода линии катастроф (порога болезни). Совокупность состояний, при котором система находится в равновесии, представляет изогнутую трехмерную поверхность. Проекция этой поверхности на плоскость, задаваемую параметрами С и В, определяется формой поверхности (то есть, при прочих равных условиях, индивидуальной реактивностью организма).

Эта проекция имеет складки и сборку. Совокупность складок — кривая катастроф. При переходе этой кривой число прообразов проекций скачкообразно меняется. Но будет ли скачок, зависит от траектории изменений, а не только от начального и конечного пунктов. То есть, будет ли болезнь — определяется не только начальным и конечным значением параметров, которые изменились под внешним воздействием, но и тем способом, которым достигнуто это изменение.

При изменении параметров управления от точки 1 к точке 2 по траектории 3 произойдет пересечение кривой катастроф, и проекция точки окажется на качественно новом уровне.

Это можно уподобить такой комбинации С, В и Р в предыдущие моменты, когда наступила болезнь (здоровый организм с нормальной индивидуальной реактивностью превратился в больной, с качественно особой жизнедеятельностью).

Тот же путь от точки 1 к точке 2 мог быть проделан по другой траектории 4, при этом линия катастроф не пересекается и все точки сохраняют то же число прообразов, то есть переход идет без скачка и болезнь не наступает, хотя значения С и В пришли к тому же уровню, что в первом варианте.

Образно говоря, в зависимости от реактивности, индивид может выбрать различные пути, ведущие с шестнадцатого этажа на первый: через лифт, по черной лестнице и … через окно. Очевидно, что достигнув одних и тех же конечных координат, он окажется, в зависимости от выбранного пути и стоимости адаптации, в весьма разном, не обязательно — здоровом, состоянии.

В свете теории катастроф реактивность выглядит как индивидуальный внутренний механизм выбора системой того или иного пути в пространстве адаптивных состояний.

Просмотров: 326  |  Комментариев: (0)  | 
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.