Значение факторов окружающей среды и реактивности организма в патологии

ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ ПОВРЕЖДАЮЩИХ ФАКТОРОВ

Каждая болезнь имеет свою причину, без которой она не может возникнуть и которая обусловливает признаки, характерные для данной болезни. В качестве причин болезней выступают многочисленные факторы окружающей и внутренней среды организма — патогенные факторы.

Вида патогенных факторов

1. По происхождению:
   • экзогенные, например чрезмерно высокая или низкая температура воздуха; воздействие электрического тока, механические воздействия; микробы, находящиеся в продуктах питания или воздухе;
   • эндогенные, например избыток или недостаток гормонов или ферментов; высокий уровень свободных радикалов и перекисей органических веществ; отложения в тканях солей кальция.
2. В свою очередь экзо- и эндогенные патогенные факторы могут быть:
   • инфекционными (различные микроорганизмы — бактерии, вирусы риккетсии, грибы, прионы);
   • неинфекционными (например, чужеродные белки, попавшие в кровь; продукты поврежденных тканей и др.; воздействие пламени, холодной воды, кислоты, щелочи).
3. По природе:
   • физические факторы, например проникающая радиация, воздействие низкой или высокой температуры, электрического тока; увеличение или снижение барометрического давления и др.;
   • химические факторы, например кислоты, щелочи, лекарственные препараты в избыточной дозе; пестициды; недостаток или избыток кислорода в тканях; органические растворители; продукты обмена веществ, которые в норме выводятся из организма — аммиак и его соединения, фенолы;
   • биологические агенты, например микроорганизмы или чужеродные белки, попавшие в кровь.

Причиной заболеваний являются также дефекты генетического аппарата, реализующие свое патогенное действие через первичные нарушения метаболизма.

Важно, что даже обычный фактор среды может стать чрезвычайным в связи с чрезмерной длительностью воздействия на организм или нарушением естественных биоритмов (длительное звуковое раздражение или полная тишина; одиночество, пребывание в темноте, вибрация, гипокинезия, запыленность воздуха, хроническая нервно-психическая перегрузка и т. п.).

Особое место занимают индифферентные воздействия, в том числе не материального, а информационного характера, ранее сочетавшиеся с действием на организм какого-либо патогенного фактора. Такие воздействия могут, иногда даже после однократного сочетания, сами стать патогенными. Механизм условного патогенного рефлекса лежит, например, в основе возникновения тошноты при виде пищи, однажды вызвавшей рвоту в связи с ее недоброкачественностью. Подобный механизм может лежать в основе приступов стенокардии или бронхиальной астмы и др.

ЗНАЧЕНИЕ УСЛОВИЙ В ВОЗНИКНОВЕНИИ БОЛЕЗНЕЙ

Один и тот же патогенный фактор может приводить к различным результатам в зависимости от условий, в которых происходит его взаимодействие с организмом. Под условиями понимают какие-либо обстоятельства или воздействия, которые сами по себе не могут вызвать заболевания, но ослабляют, усиливают или модифицируют действие этиологических факторов. Так, высокая температура воздуха при низкой влажности может не вызвать каких-либо расстройств жизнедеятельности, а в условиях высокой влажности стать для организма чрезмерной и привести к гипертермии или тепловому удару. При этом очевидно, что сама по себе высокая влажность не может вызвать теплового удара.

Знание причин и условий (в совокупности их обозначают термином «этиология») возникновения болезни или патологического процесса позволяет сформулировать принципы этиотропного лечения и профилактики. К ним относятся:

• установление этиологического фактора, его устранение, ослабление патогенных свойств или ограждение организма от его воздействия;
• выявление условий, влияющих на патогенный эффект причинного фактора, и их изменение в благоприятном для организма направлении.

ЗНАЧЕНИЕ РЕАКТИВНОСТИ ОРГАНИЗМА В ВОЗНИКНОВЕНИИ И РАЗВИТИИ БОЛЕЗНЕЙ

Наряду с особенностями этиологических факторов большое значение имеют свойства самого организма, подвергающегося патогенному воздействию, — его реактивность — свойство организма определенным образом реагировать на воздействие факторов внешней и внутренней среды изменениями жизнедеятельности.

ВИДЫ РЕАКТИВНОСТИ

В зависимости от биологических свойств организма выделяют видовую, групповую и индивидуальную реактивность.

Видовая реактивность определяется особенностями вида, к которому принадлежит животное (например, атеросклероз наблюдается у людей, но не выявляется у кроликов; у животных, в отличие от человека, также не развивается сифилис и другие венерические болезни).

Групповая реактивность. В ней выделяют:

• возрастную реактивность (например, дети в большой мере, чем взрослые, подвержены инфекционным заболеваниям в связи с незрелостью их иммунной системы);
• половую реактивность, которая характеризуется, в частности, разной устойчивостью мужчин и женщин к кровопотере (у женщин она выше), физической нагрузке (выше у мужчин);
• конституциональную реактивность (относительно стабильные морфофункциональные особенности организма, обусловленные наследственностью и длительным влиянием факторов окружающей среды). Например, так называемые «астеники», в отличие от «нормостеников», менее устойчивы к сильным и длительным физическим и психическим нагрузкам.

Индивидуальная реактивность определяется наследуемой генетической информацией и индивидуальной изменчивостью организма. В отличие от первых двух категорий индивидуальная реактивность организма может быть физиологической и патологической. Последнее проявляется, например, развитием у отдельных людей аллергических реакций на факторы, которые у других такого ответа не вызывают.

В зависимости от степени специфичности ответа организма различают специфическую и неспецифическую реактивность:

• Специфическая реактивность — например, развитие иммунного ответа на антигенное воздействие;
• неспецифическая реактивность — такая как активация фагоцитарной реакции лейкоцитов при их контакте с бактериями, вирусами, паразитами.

В зависимости от выраженности реакции организма на воздействие:

• нормергическая реактивность выражается количественно и качественно адекватной реакций на воздействие патогенного фактора;
• гиперергическая реактивность проявляется чрезмерной реакцией на раздражитель, например развитием анафилактического шока на повторное попадание в кровь антигена;
• гипергическая реактивность характеризуется неадекватной, слабой реакцией на воздействие, например неэффективным иммунным ответом на чужеродный антиген при развитии иммунодефицитного состояния.

В зависимости от природы патогенного фактора, вызывающего ответ организма, выделяют неиммуногенную и иммуногенную реактивность:

• Неимунногенная реактивность характеризуется изменениями жизнедеятельности организма, вызванными воздействием различных факторов психического, химического или биологического характера, не обладающих антигенными свойствами.
• Иммуногенная реактивность проявляется изменениями жизнедеятельности организма, обусловленными антигенными факторами.

В зависимости от биологической значимости ответа организма выделяют физиологическую и патологическую реактивность:

• Физиологическая реактивность представляет собой ответ, адекватный характеру и интенсивности воздействия, а также играет адаптивную роль (примером может служить одна из разновидностей иммуногенной реактивности — иммунитет).
• Патологическая реактивность неадекватна воздействию по выраженности или характеру изменения реакция организма, сопровождается снижением его адаптивных возможностей (пример: аллергические реакции).

Реактивность — динамичное, постоянно меняющееся свойство организма. Это свойство можно изменять целенаправленно с целью повышения устойчивости организма к действию различных патогенных факторов.

Факторы реактивности организма в значительной мере определяют другое важное его свойство — резистентность — устойчивость организма, его отдельных органов или тканей к воздействию определенных факторов внешней и внутренней среды (например, гипоксии, холоду или токсинам).

РОЛЬ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ В ПАТОЛОГИИ

Наследственность — свойство организмов сохранять и обеспечивать передачу морфофункциональных признаков потомкам, а также программировать особенности их индивидуального развития в конкретных условиях окружающей среды. Отсюда следует, что состояния здоровья и болезни — результат взаимодействия наследственных и средовых факторов.

В отличие от этого изменчивость — свойство организмов приобретать новые морфофункциональные признаки и особенности индивидуального развития, отличающиеся от родительских. Новые признаки могут служить основой для эволюции вида при условии их наследования. Часть изменчивости проявляется только изменением самого признака; другая часть затрагивает генетический аппарат.

ПРИЧИНЫ НАСЛЕДСТВЕННОЙ ПАТОЛОГИИ

Инициальным («стартовым») звеном механизма наследственных форм патологии являются мутации — нарушения структуры генов, хромосом или изменения их числа. Причинами мутаций могут быть различные факторы физической, химической, биологической природы — мутагены.

Физические мутагены:

• ионизирующие излучения (например, альфа-, бета-, гамма-, рентгеновское, нейтронное);
• ультрафиолетовое излучение;
• чрезмерно высокая или низкая температура внешней среды.

Химические мутагены — самая многочисленная группа. К ним относятся:

• сильные окислители или восстановители (например, нитраты. нитриты, активные формы кислорода):
• пестициды (например, гербициды, фунгициды);
• некоторые пищевые добавки (например, ароматические углеводороды);
• продукты переработки нефти:
• лекарственные препараты (например, цитостатики, ртутьсодержащие средства, иммунодепрессанты) и другие химические соединения.

Биологические мутагены:

• вирусы;
• антигены некоторых микробов.

ВИДЫ МУТАЦИЙ

По причине:

• спонтанные — возникают под влиянием естественных мутагенов экзо- или эндогенного происхождения, без специального (целенаправленного) вмешательства человека. Спонтанные мутации возникают, например, в результате действия химических веществ, образующихся в процессе обмена веществ, воздействия естественного фона радиации или ультрафиолетового излучения; ошибок репликации ит. д.;
• индуцированные — вызваны случайным или умышленным воздействием факторов внешней или внутренней среды.

По биологическому значению:

• патогенные — вызывают развитие патологии;
• нейтральные — не влияют на жизнедеятельность организма (например, мутации, вызывающие веснушки, изменение цвета волос, радужки глаз);
• благоприятные — повышают жизнедеятельность организма или вида (например, темная окраска кожных покровов у жителей африканского континента).

По уровню («масштабу») изменения генетического материала:

• генные (син.: точковые) мутации — любые изменения молекулярной структуры ДНК, которые приводят к развитию генных болезней. Эти мутации проявляются признаками нарушений метаболизма в организме. Например, гемофилии, которые характеризуются дефектом факторов свертывающей системы крови, что проявляется повышенной кровоточивостью и кровоизлияниями в ткани.

В зависимости от типа наследования генные болезни разделяют на несколько групп:

• Аутосомно-доминантные. Патогенный доминантный ген, находящийся в одной из хромосом, закономерно проявляется какой-либо формой патологии, например полипозом толстого кишечника или семейной гиперхолестеринемией.
• Аутосомно-рецессивные. Патогенный ген проявляет свои свойства при условии его нахождения в обеих хромосомах, полученных от матери и отца. Примеры: фенилкетонурия, гемофилии, гликогенозы.
• Доминантные, сцепленные с Х-хромосомой. Патогенный ген находится в Х-хромосоме, вызывает патологию чаще у женщин, например рахит, устойчивый к лечению препаратами витамина D.
• Рецессивные, сцепленные с Х-хромосомой (патогенный ген находится в Х-хромосоме). Заболевания поражают почти исключительно лиц мужского пола, а матери являются обязательными носителями патогенного гена, например дальтонизм.
• Голандрические, или сцепленные с Y-хромисомой. Патогенный ген локализован в Y-хромосоме, а признак передается только от отца сыновьям, например мужское бесплодие в связи с азооспермией.
• Митохондриальные. У человека ДНК содержится и в митохондриях. Мутация ее генов приводит к «митохондриальным болезням»: атрофии зрительного нерва, эпилепсии, кардиомиопатии.
• Хромосомные мутации (син.: аберрации). Характеризуются изменением структуры отдельных хромосом. При этом обычно не меняется последовательность нуклеотидов в генах. Однако изменение числа или положения генов может обусловить генетический «дисбаланс», что приводит к нарушению нормального развития организма. Например, хронический миелолейкоз является следствием утраты участка хромосомы 21-й пары. Удвоение участка короткого плеча 9-й пары хромосом приводит к развитию множественных пороков развития, включая микроцефалию, задержку физического, психического и интеллектуального развития.
• Геномные мутации характеризуются изменением числа хромосом. К числу наиболее частых геномных мутаций относятся трисомия и моносомия.
• Трисомия — наличие трех гомологичных хромосом в кариотипе (например, по 21-й паре, что обусловливает развитие синдрома Дауна; по 18-й паре — синдрома Эдвардса; по 13-й паре — синдрома Патау; по половым хромосомам: синдромы полисомии — XXX, XXY, XYY).
• Моносомия — наличие только одной из двух гомологичных хромосом. При моносомии по любой из аутосом в подавляющем большинстве случаев нормальное развитие эмбриона невозможно.