Роль реактивности организма в возникновении и развитии болезни

Описанные выше закономерности составляют главные механизмы возникновения и эволюции патологических проявлений заболеваний – структурных изменений и функциональных нарушений. Однако, даже в мире неживой материи каждое действие порождает противодействие, т.е., ответ, реакцию. Болезнь не состоит исключительно из разрушений, а живой организм, как и вся живая материя, наделен дополнительно реактивностью – способностью отвечать на каждое действие, приходящее из внешней или внутренней среды, в том числе и на повреждения, возникшие под действием вредных факторов. Ответная реакция организма состоит в адекватном изменении структуры и функций в соответствии с действием повреждающего фактора. Таким образом, на повреждающее действие вредного фактора организм отвечает различными реакциями, преимущественно целесообразного биологического характера.

Реактивность организма проявляется посредством реакций – элементарных ответных действий организма на физиологические и патогенные факторы. В этом контексте болезнь это не результат воздействия вредного фактора, а результат взаимодействия вредных факторов с живым реактоспособным организмом и включает в себя как патологические деструктивные, так и физиологические явления, направленные на восстановление нарушенного гомеостаза.

Прагматичное значение этого постулата состоит в том, что терапевтическая тактика врача должна состоять из мероприятий направленных на ограничение повреждающего действия патогенного фактора и, одновременно, из мероприятий, направленных на поддержание и усиление физиологических реакций поддерживающих гомеостаз.

В биологическом плане реактивность различается у разных биологических видов (видовая реактивность), а у людей различается еще и по расовым и этническим особенностям (расовая и групповая реактивность), по индивидуальным особенностям (половая, возрастная реактивность и т.д.). Эти критерии классификации имеют большое практическое значение, т.к. врач должен постоянно помнить о нормальных параметрах индивидуальной реактивности конкретного пациента (в зависимости от его расы, пола, возраста, наследственности и т.д.).

Способностью реагировать обладают не только целостные организмы, но также молекулы, клеточные органеллы, клетки, ткани, органы и системы многоклеточных организмов. Этот факт позволяет говорить о реактивности в широком биологическом плане как о явлении иерархически организованном на разных уровнях организма.

В медицинском прагматическом обиходе понятие реактивности используется в смысле реактивности организма - совокупность реакций каждого иерархичного уровня организма (клеток, тканей, органов, систем).

Главный биологический смысл реактивности состоит в сохранении биохимического, структурного, функционального и психического гомеостаза организма, соответствующего биологическому виду и индивиду, существующего в разнообразных условиях окружающей среды. Адекватно реагируя на возмущающие воздействия среды, организм корректирует изменения, произведенные этим воздействием, сохраняя свою целостность, структурный и функциональный гомеостаз внутренней среды.

Таким образом, реактивность обеспечивает видовую и индивидуальную резистентность – способность противостоять воздействию среды и сохранять свою биологическую идентичность (биологическое постоянство). Следовательно, в паре диалектических категорий реактивность – резистентность (постоянство), главенство принадлежит постоянству. Именно постоянство вида и индивида является главной биологической целью, в то время как реактивность лишь средство для достижения этой цели.

Как было упомянуто выше, способность реагировать на изменения среды является свойством всех структур организма на всех уровнях его организации.

Так, некоторые сложные молекулы изменяют свои свойства при изменении параметров среды. Например, сродство гемоглобина к кислороду меняется при изменении концентрации кислорода и углекислого газа, значения рН, температуры, что проявляется определенным характером кривой диссоциации оксигемоглобина. Так же и активность пищеварительных ферментов зависит от реакции среды.

Клеточные органеллы отвечают на различные стимулы репликацией ДНК ядра, интенсификацией синтеза белков в рибосомах, изменением соотношения между окислительными процессами и фосфорилированием в митохондриях, производством лизосомами атомарного кислорода и галлогенатов, индукцией синтеза или активацией различных ферментов.

Примерами клеточной реактивности могут служить элементарные клеточные реакции, такие как деление, возбуждение, секреция, экскреция, сокращение, фагоцитоз, апоптоз, изменение скорости регенерации тканей, модификация клеточного дыхания.

Тканевая реактивность проявляется посредством комплексных реакций на уровне тканей: гипо- и гиперплазией, гипо- и гипертрофией при функциональной нагрузке.

На уровне органа реактивность проявляется посредством изменения питания, метаболизма, циркуляции крови и т.д.

Реакции систем организма инициируются изменением собственных функциональных параметров системы либо стимулами, приходящими от других систем или из окружающей среды. Вектором системных реакций является поддержание гомеостаза системы и организма. Например, постоянство артериального кровяного давления поддерживается посредством реакций со стороны сосудов и сердца; эти реакцияи включается как при изменениях функций самих этих структур, так и стимулами поступающими из других систем (нпример, от дыхательного аппарата). Другим примером реактивной структуры является иммунная система, которая реагирует на контакт с любым ксеногенным антигенным веществом посредством специфических иммунных реакций.

Реактивность целостного организма определяется реактивностью всех уровней его организации и подчинена стратегическим целям организма. Реактивность организма выражается интегральными комплексными реакциями как физиологического характера (двигательные акты, добывание пищи, воспроизведение, самосохранение), так и патологического (стресс, шок, болезнь).

Субстрат реактивности включает много структур с различными функциями: аппарат восприятия действий раздражителя и детекторы изменений параметров гомеостаза, компаратор, который сравнивает значение актуальных параметров с нормативными значениями, хранящимися в генетической памяти, аппарат, который вырабатывает ответ и аппарат, который осуществляет ответ - эффектор.

В зависимости от характера и интенсивности реакций они могут иметь физиологический либо патологический характер.

Физиологическая реакция адекватна качеству и силе раздражителя и направлена на сохранение гомеостаза. В случае, когда реакция не соответствует качественным и количественным критериям раздражителя (избыточна или недостаточна по сравнению с силой раздражителя, не имеет приспособительного характера), речь идет о патологической реакции. В общих чертах патологическая реакция характеризуется тремя неадекватностями: качественной, количественной и индивидуальной.

Качественное соответствие реакций и раздражителя состоит в том, что реакция, вызванная раздражителем, направлена на устранение антигомеостатических последствий, вызванных его действием. Количественное соответствие - это соответствие интенсивности реакций организма и объема нарушения гомеостаза, вызванного раздражителем. Реактивность, которая соответствует объему нарушения гомеостаза и которая носит приспособительный характер, называется нормоергией. Параметры нормоергической реактивности для населения, однородного по расе, полу, возрасту, конституции, устанавливаются скринингом и считаются нормативными для большинства представителей однородных социальных слоев. Реактивность с таким характером наиболее оптимальна и обеспечивает устойчивость организма, способствуя сохранению его гомеостаза.

У некоторых людей наблюдается реактивность, которая превышает диапазон нормоергии и называется гиперергией. У других лиц реактивность находится ниже пределов нормы – это гипоергия.

Как правило, уровень реактивности соответствует уровню устойчивости и, таким образом, нормоергия соответствует оптимальной устойчивости. Колебания реактивности в физиологическом диапазоне сопровождаются однонаправленными изменениями устойчивости. Например, интенсивность иммунного ответа на внедрение в организм антигена, измеряемого титром антител, всегда является и величиной устойчивости к инфекциям. Исключениями из этого правила являются случаи, когда повышенная реактивность (гиперергия), становясь причиной повреждений, ассоциируется с уменьшением устойчивости (например, в аллергических реакциях реактивность избыточна, а устойчивость минимальна). Недостаточная реакция организма – гипоергия, не обеспечивает надежной защиты организма от вредных факторов. Лишь в некоторых случаях гипоергия является проявлением повышенной устойчивости организма (например, у иммунизированных людей отсутствует видимая реакция в месте внедрения инфекционного фактора, однако, благодаря иммунитету, устойчивость является максимальной).

Исходя из этих предпосылок, задачей врача в случаях измененной реактивности (сниженная или избыточная) состоит в доведении реактивности до нормативной интенсивности, характерной конкретному лицу – избыточная реактивность будет ослаблена, а недостаточная - стимулирована. В настоящее время для этих целей практическая медицина располагает множеством возможностей - иммуностимуляторы и иммуносупрессоры, провоспалительные и протитвовоспалительные средства, пирогенные средства и антипиретики и т.д.

Физиологическая реактивность проявляется посредством физиологических реакций – реакций количественно и качественно адекватных раздражителю и ориентированных на поддержание или восстановление гомеостаза, нарушенного действием повреждающего фактора. Следует подчеркнуть, что физиологические реакции запускаются действием на организм как физиологических раздражителей, так и вредных факторов, поэтому, основным критерием качества физиологических реакций является не характер раздражителя, а тенденция к восстановлению гомеостаза.

В контексте изложения концепции о болезни ограничимся описанием лишь физиологических реакций, разворачивающихся в ответ на повреждения, вызванные вредным фактором. Они систематизируется в несколько категорий.

А. Приспособительные реакции, посредством которых здоровый организм адаптируется к новым условиям существования, отличными от предыдущих. Приспособительные реакции служат для сохранения гомеостаза организма. Диапазон интенсивности и длительности действия факторов, при которых организм еще сохраняет гомеостаз, характеризует его приспособительной способность – приспособляемость. Приспособляемость зависит как от биологического вида, так и от индивидуальных особенностей – пола, возраста, конституции и т.д. Т.о., приспособляемость - это важное индивидуальное качество в определении здоровья.

Б. Защитные реакции, посредством которых организм защищается от действия патогенного фактора. Эти реакции осуществляются посредством:

а) барьеров, которые препятствуют контакту организма с вредным фактором и проникновению его во внутреннюю среду (механические барьеры – кожа, слизистые; химические барьеры – секреты кожи, пищеварительных желез; местные иммунные барьеры – лизоцим, секреторные антитела в составе секрета слизистых и т.д. );

б) смягчения действия патогенного фактора уже проникшего во внутреннюю среду (буферные системы, органы иммунитета, детоксикация в печени и т.д.);

в) удаление патогенного фактора, проникшего в организм (экскреторные органы, испарение через легкие, чихание, кашель, рвота, диаррея и т.д.);

г) образование баръеров de novo, которые ограничивают контакт организма с патогенным фактором (инкапсуляция, грануляция, петрификация очага воспаления).

В. Компенсаторные реакции, посредством которых организм компенсирует дефекты структур и дефицит функций некоторых органов посредством избыточной функции (или избыточной структуры) других органов-синергистов, которые изначально не были повреждены. Компенсаторные реакции могут проявляться:

a) на субклеточном уровне (повреждение митохондрий ведет к усилению функции неповрежденных органелл);

б) на тканевом уровне (уменьшение количества клеток в органе ведет к увеличению функции неповрежденных клеток);

в) на уровне органа (заболевание одного из парных органов ведет к гиперфункции неповрежденного органа);

г) на уровне системы (сердечная недостаточность ведет к спазму периферических артериол);

д) на уровне организма (недостаток эритроцитов при кровотечении ведет к активизации легочной вентиляции, интенсификации эритропоэза). Биологический смысл компенсаторных реакций на любом уровне - это сохранение структурного и функционального гомеостаза организма.

Г. Репаративные реакции, посредством которых организм восстанавливает структурный и функциональный дефицит, образовавшийся в результате повреждающего действия патогенного фактора. Репаративные реакции зависят от уровня повреждения и могут развиваться на молекулярном уровне (самовосстановление поврежденных молекул ДНК), субклеточном (восстановление клеточных органелл), на тканевом и органном уровнях. Смысл репаративных реакций состоит в восстановлении структурного и функционального гомеостаза.

Все физиологические реакции (приспособительные, защитные, компенсаторные и репаративные) ориентированы на поддержание гомеостаза организма посредством предотвращения действия патогенного фактора или посредством восстановления структурного и функционального гомеостаза организма, нарушенного патогенным фактором.

В отличие от перечисленных четырех типов биологически значимых физиологических реакций, ориентированных на поддержание гомеостаза, и в конечном итоге, на самосохранение индивидуума, в некоторых случаях могут развиться и патологические реакции, имеющие антигомеостатический характер и направленные на разрушение организма.

Патологическая реакция это - элементарный акт организма, вызванный действием как патогенных так и физиологических факторов, неадекватный раздражителю с точки зрения качества и количества. Патологические реакции представляют деструктивный элемент в рамках заболевания.

При определении биологического смысла реакции наблюдаемой у пациента (физиологическая либо патологическая), от которого зависит адекватное вмешательство врача, необходимо принять во внимание и диалектический характер физиологических реакций, содержащих определенные противоречия.

Физиологические реакции, помимо положительного значения для организма, могут также провести к дисгомеостатическим изменениям (например, учащенное дыхание при гипертермии, будучи приспособительной реакцией, может привести к обезвоживанию и к дыхательному алкалозу). В дальнейшем, эти последствия физиологических реакций будут сами нуждаться в медицинской коррекции.

Реакции организма носят конкретный характер в каждом отдельном случае: одна и та же реакция организма, встречаемая при различных заболеваниях, может иметь в одном случае защитный, физиологический характер, а в другом - патологический характер (например, диаррея при пищевой интоксикации имеет защитный характер, в то время как при холере она является исключительно патологической). Врач должен дифференцировать характер этих реакций в обоих случаях, поскольку терапевтическая тактика будет диаметрально противоположной – стимулирование диарреи слабительными в случае интоксикации и прекращение диарреи в случае холеры.

Физиологические реакции носят двойственный характер – одна и та же реакция в разных случаях может иметь приспособительный либо компенсаторный характер. Например, легочная гипервентиляция у здоровых людей в условиях высокогорья носит приспособительный характер и не нуждается в терапевтическом вмешательстве, а та же гипервентиляция у сердечных больных на уровне моря носит компенсаторный характер и нуждается в медицинском вмешательстве.

Конечным результатом патогенеза является болезнь. В контексте взаимоотношений между этиологическим фактором и организмом, болезнь представляет неделимое сочетание повреждений, направленных на дезинтеграцию организма, и реакций организма, направленных на поддержание его целостности. От соотношения этих двух тенденций зависит возможность развития болезни. Эволюция заболевания в сторону выздоровления или смерти также зависит от соотношения между характером и объемом повреждений и характером и интенсивностью реакций организма. Следует отметить, что это соотношение является величиной относительн: последствия повреждений определяются не только их объемом, но и интенсивностью реакций организма. Неблагопрятные последствия могут наступить не только при действии сильного патогенного агента, но и при действии слабого агента на ослабленный организм. Прагматическая важность этого постулата состоит в возможности направлять течение заболевания в сторону выздоровления. Это может быть обеспечено как посредством уменьшения деструктивного действия патогенного фактора и ограничения структурных повреждений и функциональных нарушений, так и посредством стимулирования физиологических приспособительных, защитных, компенсаторных и восстановительных реакций. Например, при язве желудка медицинское вмешательство проводится как для подавления действия ульцерогена (антибактериальная терапия, снижение желудочной кислотности), так и для стимулирования регенерации слизистой желудка.

Импульсом для развития заболевания является противодействие двух диалектических противоположностей – повреждений, ориентированных на дезинтеграцию организма, и гомеостатических реакций, направленных на сохранение целостности организма.

Движущими силами развития заболевания являются, с одной стороны, накопление повреждений в объеме достаточном для перехода одного качества (здоровый организм) в другое (больной организм), а с другой стороны - накопление гомеостатических реакций, которые препятствуют этим изменениям или способны вернуть больной организм к предыдущему качеству – к здоровью.

Вектор развития заболевания - это диалектическое двойное отрицание: здоровый организм – больной организм – выздоровевший организм или другой вариант: здоровый организм – больной организм – неживая материя (смерть). Как видно, в обоих случаях итог заболевания представляет собой двойное отрицание.