в патологическую анатомию

Лекция: Содержание, задачи и методы патологической анатомии. История предмета.

А.В.Смирнов, А.Ю.Ерофеев

Лекция составлена по материалам лекций, учебников и монографий члена-корреспондента РАМН, Заслуженного деятеля науки РФ, доктора медицинских наук, профессора В.Б. Писарева, академика РАН и РАМН, доктора медицинских наук, профессора М.А. Пальцева, академика АМН СССР, доктора медицинских наук, профессора А.И. Струкова, члена-корреспондента АМН СССР, доктора медицинских наук, профессора А.Н. Чистовича, члена-корреспондента АМН СССР, доктора медицинских наук, профессора В.В. Серова и др.

Патологическая анатомия — научно-прикладная медицинская дисциплина, изучающая патологические процессы и болезни с помощью научного морфологического исследования изменений, возникающих на различных уровнях организации живой материи: в организме, системах, органах, тканях, клетках, органеллах, молекулах.

Патологическая анатомия вместе с патологической физиологией составляет патологию, под которой понимают «науку о болезни», изучающую закономерности возникновения, развития, структурно-функциональных проявлений и исходов болезни. Патология также рассматривает основные подходы к лечению болезни.

^ Патологическая анатомия - специальность, на современном этапе занимающаяся решением проблем теории (общая и частная патология человека и животных) и практики (диагноз, эффективность лечения, прогноз заболевания, ятрогении и др.) медицины. Объектом ее внимания являются клетки, ткани и органы, исследуемые прижизненно (биопсийный и операционный материал) и постмортально (аутопсийный материал). Методические приемы, используемые в современных патологоанатомических исследованиях: темнопольная, фазово-контрастная, поляризационная, люминесцентная и электронная микроскопия, гистохимия, гистоэнзимохимия, иммуноморфология, морфометрия, математический анализ и др. Значимость решения научных и технических проблем данной специальности для народного хозяйства состоит в совершенствовании диагностических мероприятий, создании теоретической и практической базы для разработки новых средств профилактики и терапии болезней.

^ Область исследования патологической анатомии:

Распознавание и характеристика этиологических факторов, определяющих возникновение и развитие конкретных заболеваний (нозологических форм), на основании прижизненных и постмортальных морфологических исследований при использовании современных технических возможностей патологической анатомии.

Прижизненная диагностика и прогнозная оценка болезней на основе исследований биопсийных материалов, научный анализ патологического процесса, лежащего в основе заболевания.

Исследование патогенетических механизмов развития заболеваний в целом и отдельных их проявлений (симптомы, синдромы), создание основ патогенетической терапии.

Исследование морфо- и танатогенеза заболеваний, причастности различных органных и тканевых систем к становлению основного заболевания (полиорганность патологии) и исходу его.

Создание классификации болезней с их симптомами и синдромами, определяемыми спецификой этиологических факторов.

Для современного этапа развития медицинской науки характерен постоянный поиск наиболее объективных материальных критериев диагностики и познания сущности болезни. Среди этих критериев морфологический приобретает исключительное значение как наиболее достоверный с позиций доказательной медицины. Современная патологическая анатомия широко использует достижения других медико-биологических дисциплин, обобщая фактические данные биохимических, морфологических, генетических, патофизиологических и других исследований с целью установления закономерностей работы того или иного органа и системы при различных заболеваниях. Патологическая анатомия занимает особое место среди медицинских дисциплин. С одной стороны, патологическая анатомия — это теория медицины, которая, раскрывая материальный субстрат болезни, непосредственно служит клинической практике, с другой — это клиническая морфология для диагноза, дающая материальный субстрат теории медицины — общей и частной патологии человека (Серов В.В., 1982).

^ Общая патология изучает наиболее общие, свойственные всем болезням закономерности их возникновения, развития и исходов. Общая патология дает представление о типовых патологических процессах, характерных для той или иной болезни. Дальнейший прогресс общей патологии не может быть поставлен в зависимость от развития какой-либо одной дисциплины или их группы, так как общая патология представляет собой концентрированный опыт всех отраслей медицины, оцененный с широких биологических позиций. Каждая из современных медицинских и медико-биологических дисциплин вносит свою лепту в построение теории медицины. Биохимия, эндокринология и фармакология раскрывают тонкие механизмы процессов жизнедеятельности на молекулярном уровне; в патологоанатомических исследованиях законы общей патологии получают морфологическую интерпретацию; патологическая физиология дает их функциональную характеристику; микробиология и вирусология являются важнейшими источниками разработки этиологического и иммунологического аспектов общей патологии; генетика раскрывает секреты индивидуальности реакций организма и принципы их внутриклеточного регулирования; клиническая медицина завершает оформление законов общей патологии человека на основе собственного богатейшего опыта и окончательной оценки получаемых экспериментальных данных под углом зрения психологических, социальных и других факторов.

Для современного этапа развития медицины характерно то, что дисциплины, ранее бывшие преимущественно или даже исключительно экспериментальными (генетика, иммунология, биохимия, эндокринология, патологическая физиология и др.), становятся в равной мере и клиническими. Быстрое развитие клинической фармакологии, клинической физиологии, клинической иммунологии, клинической биохимии, медицинской генетики, принципиально новых методов рентгенологического исследования, эндоскопии, эхографии и др. чрезвычайно обогатило знания о фактических деталях и общих закономерностях развития болезней человека.

Широкое использование неинвазивных методов исследования (компьютерная томография, ультразвуковая диагностика, эндоскопические методы и др.) позволяет визуально определять локализацию, размеры и даже в известной степени характер патологического процесса, а также исследование биопсийного материала открывает пути развития прижизненного морфологического исследования в клинике в рамках патологической анатомии. Задачей патологической анатомии является также разработка учения о диагнозе. Сфера применения морфологического анализа в клинике постоянно расширяется благодаря все возрастающей хирургической активности и успехам медицинской техники, а также в связи с совершенствованием методических возможностей морфологии. Совершенствование медицинских инструментов привело к тому, что практически не осталось таких областей организма человека, которые были бы недоступны для врача. При этом особое значение для совершенствования клинической морфологии приобретает эндоскопия, позволяющая клиницисту заниматься морфологическим изучением болезни на макроскопическом (органном) уровне. Эндоскопические исследования служат и целям биопсии, с помощью которой патологоанатом получает материал для морфологического исследования и становится полноценным участником решения вопросов диагностики, терапевтической или хирургической тактики и прогноза заболевания. Используя материал биопсии, патологоанатом решает и многие теоретические вопросы патологии. Поэтому биоптат становится основным объектом исследования при решении практических и теоретических вопросов патологической анатомии.

Курс частной патологической анатомии посвящен изучению причин возникновения болезней (этиология), механизмов их развития (патогенез), морфологических основ этих механизмов (морфогенез), различных исходов болезней. Методические возможности современной морфологии удовлетворяют стремления патологоанатома ко все возрастающей точности морфологического анализа нарушенных процессов жизнедеятельности и все более полной и точной функциональной оценке структурных изменений. Современные методические возможности морфологии огромны. Они позволяют изучать патологические процессы и болезни на уровне организма, системы органов, органа, ткани, клетки, клеточной органеллы и макромолекулы. Это макроскопические и светооптические (микроскопические), электронно-микроскопические, цито-, гистохимические, иммуногистохимические и авторадиографические методы. Наблюдается тенденция к комплексированию ряда традиционных методов морфологического исследования, в результате чего возникли электронно-микроскопическая гистохимия, электронно-микроскопическая иммуноцитохимия, электронно-микроскопическая авторадиография, существенно расширившие возможности патологоанатома в диагностике и познании сущности болезней.

Помимо качественной оценки исследуемых процессов и явлений при морфологическом анализе все чаще осуществляется количественная оценка. Морфометрия дала в руки исследователей возможности применения электронной техники и математики для суждения о достоверности результатов и правомочности трактовки выявленных закономерностей. С помощью современных методов исследования патологоанатом может обнаружить не только морфологические изменения, свойственные развернутой картине того или иного заболевания, но и начальные изменения при болезнях, клинические проявления которых еще отсутствуют в силу состоятельности компенсаторно-приспособительных процессов (Саркисов Д.С., 1988). Следовательно, начальные изменения (доклинический период болезни) опережают их ранние клинические проявления (клинический период болезни). Поэтому главным ориентиром в диагностике начальных стадий развития заболевания служат морфологические изменения клеток и тканей.

Помимо задач научно-исследовательского характера патологическая анатомия решает клинико-диагностические задачи. Патологоанатомическое исследование остается одним из главных методов научного познания болезни. С его помощью осуществляется экспертиза правильности диагноза и лечения, устанавливаются причины смерти. В связи с этим вскрытие трупа как завершающий этап диагностики необходимо не только клиницисту и патологоанатому, но и медицинскому статистику и организатору здравоохранения. Этот метод является базой научных исследований, преподавания фундаментальных и прикладных медицинских дисциплин, школой врача любой специальности. Анализ результатов вскрытия играет важную роль в решении ряда крупных научно-практических проблем, например проблемы изменчивости, или патоморфоза, болезней. Объекты, изучаемые патологоанатомом, можно разделить на три группы: трупный материал; субстраты, полученные от больных при их жизни; экспериментальный материал. Исследуя ткани, взятые при жизни или после смерти больного человека, патологоанатом наблюдает изменения в момент изъятия ткани. Поэтому при изучении ряда патологических процессов в динамике возникает необходимость экспериментального исследования. Эксперимент с достаточным количеством лабораторных животных (белых мышей, белых крыс, морских свинок, кроликов, собак, обезьян и др.) позволяет моделировать и изучать болезни и патологические процессы на любом этапе их развития и является важным методом научного исследования в патологической анатомии.

При патологоанатомических вскрытиях (аутопсиях) лиц, умерших от болезней проводится исследование органов и тканей трупов умерших. Случаи смерти, произошедшей не от болезней, а в результате преступлений, катастроф, несчастных случаев или неясных причин, исследуют судебные медики. Трупный материал изучают на различных уровнях морфологического исследования, проводя качественный и количественный анализ структурных изменений. Реже используются рентгенологические, микробиологические и биохимические методы. В патологоанатомическое отделение вместе с телом умершего доставляется медицинская карта и вся имеющаяся медицинская документация изучения патологоанатомом. Помимо патологоанатома на аутопсию приглашают лечащих врачей и привлекают узких специалистов для составления представления о процессах и изменениях, произошедших в организме при жизни больного. Результаты аутопсии патологоанатом заносит в протокол вскрытия, а причины смерти больного указывает в свидетельстве о смерти, которое затем выдает родственникам покойного.

Помимо установления окончательного диагноза и причин смерти больного аутопсия позволяет оценить правильность или ошибочность клинического диагноза, эффективность лечения. Существуют критерии оценки расхождений клинического и патологоанатомического диагнозов, а также классификация причин расхождений. Другая цель вскрытия — взаимное обогащение научно-практического опыта клиницистов и патологоанатомов. Значение секционной работы патологоанатома состоит не только в контроле за качеством лечебно-диагностической деятельности клиницистов, но и в накоплении статистических и научно-практических данных о болезнях и патологических процессах.

Микроскопическое изучение операционного и биопсийногоматериала, полученного с диагностической целью при жизни больного. Чаще всего такой материал поступает от оперирующих клиницистов: хирургов, гинекологов, урологов, оториноларингологов, офтальмологов и др. Диагностическая роль патологоанатома здесь велика, и его заключение нередко определяет формулировку клинического диагноза. Однако для правильного изготовления микропрепаратов для патогистологического исследовании необходима немедленная соответствующая фиксация удаленных тканей, чаще всего в 10% нейтральном (лучше забуференном) формалине, поскольку даже не очень долгое содержание удаленных кусочков или субстратов на воздухе, в воде или солевом растворе может привести к необратимым, искусственно вызванным изменениям в материале, которые затруднят или исключат постановку правильного гистологического диагноза. Из фиксированного материала острой бритвой вырезают кусочки не более 1 см диаметром, затем их закладывают в специальные кассеты и помещают в автоматы для гистологической проводки. Гистологические срезы толщиной 5—10 микрометров наклеивают на предметные стекла, депарафинизируют, окрашивают тем или иным способом, затем заключают в оптически прозрачные среды под покровное стекло.

Помимо планового патогистологического исследования во время обширных хирургических вмешательств, с целью быстрого получения гистологического диагноза проводят срочные биопсийные исследования, для этого ткань замораживают и нарезают на криостате или замораживающем микротоме. Замороженные срезы обычно толще парафиновых, но они пригодны для предварительной диагностики. Криостат и замораживающий микротом применяют для сохранения спирторастворимых и некоторых других компонентов ткани, которые важны для диагностики (например, жир). Для обычной диагностики широко используют универсальную гистологическую окраску срезов гематоксилином и эозином. Тинкториальные, т.е. красящие свойства гематоксилина реализуются в слабощелочной среде, и структуры, окрашенные этим красителем в синий или темно-синий цвет, принято называть базофильными. К ним относятся ядра клеток, отложения солей извести и колонии бактерий. Слабую базофилию могут давать некоторые виды слизи. Эозин, напротив, при рН менее 7 окрашивает так называемые оксифильные компоненты в розово-красный или красный цвет. К ним относятся цитоплазма клеток, волокна, эритроциты, белковые массы и большинство видов слизи. Очень часто применяют окраску пикрофуксином по ван Гизону, элективно, т.е. избирательно, окрашивающую в красный цвет коллагеновые волокна соединительной ткани, тогда как прочие структуры становятся желтыми или зеленовато-желтыми. Существует также множество гистологических окрасок для выявления тех или иных компонентов ткани или патологических субстратов.

Помимо патогистологического исследования в арсенале патологической анатомии имеется цитологический метод исследования, позволяющий изучать строение клеток и других структур без приготовления срезов. Его проводят по мазкам, сделанным из содержимого полых или трубчатых органов, а также по препаратам-отпечаткам, пунктатам и аспиратам (аспирационным пунктатам, отсасываемым шприцом). Мазки нередко изготавливают из материала смывов со стенок органов, что позволяет захватить клетки, находящиеся в процессе естественного или патологического слущивания (десквамации, эксфолиации), например, с шейки матки. Более активным вмешательством является соскоб со стенок органов. Если материал соскоба обилен, то его обрабатывают с помощью гистологических методик. В частности, так поступают с диагностическими соскобами эндометрия. При скудных соскобах материал идет в цитологическую обработку. Нередко препараты изготавливают из мокроты, слизи, тканевых цугов и осадков в жидкостях. Осадки можно получить после центрифугирования взвесей. Цитологический материал фиксируют, обычно, прямо на предметном стекле, часто во время окраски. Наиболее популярны окраски: азур-эозином (его тинкториальные свойства близки к гематоксилину и эозину) или бисмарк-брауном по Папаниколау. Цитологический метод исследования не позволяет оценить расположение клеток и внеклеточных элементов в ткани, поэтому особую ценность большую диагностическую информативность имеет одновременное применение при интраоперационном морфологическом исследовании цитологического и гистологического методов.

Существуют различные модификации традиционных гистологического. Цитологического и электронно-микроскопического методов исследования, некоторые из которых приобретают важное значение в диагностике целого ряда заболеваний.

Одним из таких методов является иммуногистохимический метод. При этом методе на парафиновые или замороженные срезы наносят растворы с антителами к искомым антигенам: опухолевым, вирусным, микробным, аутоантигенам и др. Антигены при обычных гистологических окрасках тканей не видны. Антитела в сыворотках несут на себе метку: либо флуорохром, т.е. краситель, светящийся в темном поле (иначе говоря, дающий флуоресценцию), либо красящий фермент. Если искомый антиген есть в исследуемых тканях или клетках, то возникший комплекс антиген-антитело плюс маркер точно укажут его локализацию, количество, помогут изучить некоторые свойства. Иммунофлуоресценцию чаще всего используют при изучении срезов, приготовленных в криостате или на замораживающем микротоме, а также при исследовании цитологических препаратов. Применяются сыворотки с антителами, так называемые антисыворотки, конъюгированные чаще всего с таким надежным флуорохромом, как флуоресцеин-изотиоцианат. Наиболее популярен непрямой метод, позволяющий выявить антигены с помощью двойной реакции с антителами. Еще более распространен иммунопероксидазный метод. Антитела красящей сыворотки несут не флуорохром, а фермент — пероксидазу хрена, реже другой энзим, например, щелочную фосфатазу. Существует несколько вариантов указанного метода. Наиболее часто используются два из них: пероксидазно-антипероксидазный (ПАП-метод), и метод авидин-биотинового комплекса (ABC-метод). При ПАП-методе цепь промежуточных антител, связывающих энзим с антигеном, несколько длиннее, чем при непрямом иммунофлуоресцентном методе. Энзимное, т.е. пероксидазное антитело связывается с первичным антителом, уже находящемся на антигене, посредством еще одного антитела-мостика. При авидин-биотиновом методе первичное антитело, находящееся на антигене и меченное биотином, связывается с ПАП-комплексом через промежуточное антитело, меченное авидином. Оба белка — авидин и биотин резко повышают качество реакции, поэтому ABCметод считается более чувствительным. Для иммуногистохимических реакций используют 2 типа антител: поли- и моноклональные. Первые получают из антисывороток иммунизированных кроликов. Моноклональные антитела получают в культуре тканей или из асцитической жидкости, полученной из брюшной полости лабораторных животных. Моноклональные антитела абсолютно специфичны по отношению к антигену и не дают перекрестной реактивности. Популярность иммунопероксидазного метода связана, в основном, с его простотой и доступностью. Существует множество коммерческих наборов (kits) сывороток к различным антигенам, специфичным для тканей или опухолей и получившим название маркеров. Выгоды применения иммунопероксидазных реакций объясняются высокой чувствительностью (по сравнению с иммунофлуоресценцией ПАП-метод чувствительнее в 1000 раз, а ABC-метод — в 10000 раз), относительной стойкостью, возможностью применения некоторых реакций на депарафинированных срезах, прошедших и фиксацию, и проводку через спирты.

Иммуноцитохимический метод заключается в аналогичной обработке антителами цитологических препаратов.

В современных клинических лабораториях, патологоанатомических отделениях и научно-исследовательских институтах для прижизненной диагностики применяют методы молекулярной биологии: проточную цитометрию и технику гибридизации in situ, т.е. на месте, на гистологическом срезе. Первый метод необходим для количественного анализа содержания ДНК в клетках опухолей. С этой целью исследуемый кусочек нефиксированной ткани с помощью ферментов подвергают дезагрегации, т.е. разъединению и размельчению до отдельных клеток. Затем в специальной установке поток суспензии изолированных клеток толщиной в 1 клетку, окруженный обволакивающей жидкостью, проходит через считывающий лазерный пучок. С помощью гибридизации in situ достигается совмещение генетического материала (фрагментов ДНК, генов) in vitro на основе комплементарности, т.е. взаимного соответствия, например, пуриновых или пиримидиновых оснований у нуклеиновых кислот. Этот метод применяется, в основном, в трех областях патологии: для идентификации по геному микробов или вирусов, находящихся в тканях или жидкостях; для изучения генома при его врожденных нарушениях; при диагностике опухолей, в частности, для распознавания вирусных онкогенов. Есть множество модификаций метода. Очень популярна полимеразная цепная реакция (ПЦР), которая осуществляется прямо на гистологических срезах. Вначале проводят денатурацию исследуемой ДНК, т.е. разъединение двух ее спиральных нитей и получение одной из них в изолированном состоянии. Затем наслаивают другую, инородную нить (чаще РНК), меченную флуорохромом или ПАП-комплексом. Молекулярная структура этой нити, т.е. последовательность ее оснований, заведомо известна. Если имеется комплементарность с исследуемой нитью, то красящая реакция на гистологическом препарате положительна, а строение этой нити становится известным.

В арсенале патологической анатомии используется также хромосомный анализ, позволяющий определять отклонения в генетическом аппарате (геноме) клеток, имеющие врожденный или приобретенный характер. Этот анализ приобретает особое значение при распознавании и изучении опухолей, различные варианты которых сопровождаются вполне специфическими маркерными перестройками или аберрациями хромосом. Для этого прижизненно взятую ткань культивируют, т.е. выращивают на искусственных средах. Такой метод культивирования позволяет путем пересевов и отбора клеток добиться получения культуры клеток одного тканевого типа и даже одного клона, т.е. линии, происходящей от одной стволовой клетки.

Основные этапы хромосомного анализа на примере исследования лимфоцитов крови состоят в следующем. В культуру гепаринизированной крови (гепарин — антикоагулянт) добавляют фитогемагглютинин, стимулируя Т-лимфоциты к трансформации в бласты (менее зрелые формы, способные к митозу и делению). Через 2—3 сут инкубации в культуру вносят колхицин для задержки митозов на стадии метафазы у делящихся лимфоцитов. Именно в метафазе хромосомы как бы распластываются, что удобно для изучения. Затем клетки переносят на предметное стекло, фиксируют и окрашивают, чаще всего по методу Гимзы. В результате в каждой паре хромосом выявляются светлые (неокрашенные) и темные (окрашенные) полосы (bands), поэтому метод называют бэндингом хромосом. Расположение полос в нормальном кариотипе (наборе хромосом) высокоспецифично для каждой пары хромосом, и диаграммы (карты) бэндинга в норме хорошо известны. Хромосомный анализ относится к экономически дорогим методам и потому применяется нечасто.

В ходе диагностических исследований на материале, взятом при жизни больного, используется электронная микроскопия: трансмиссионная (в проходящем пучке, подобно светооптической микроскопии) и сканирующая (снимающая рельеф поверхности). Первую применяют чаще, особенно для изучения в ультратонких срезах ткани деталей строения клеток, выявления микробов, вирусов, отложений иммунных комплексов и др. Применение ультраструктурного исследования с дифференциально-диагностической целью необходимо при исследовании целого ряда заболеваний, например гломерулопатий, некоторых видов опухолей, и является частью алгоритма постановки морфологического диагноза.

Введение

в патологическую анатомию

Патологическая анатомия изучает структурные из8

менения, возникающие в организме больного. Она

делится на теоретическую и практическую. Структура

патологической анатомии: общая часть, частная пато8

логическая анатомия и клиническая морфология. Об8

щая часть изучает общие патологические процессы,

закономерности их возникновения в органах и тканях

при различных заболеваниях.

К патологическим процессам относятся: некроз,

нарушение кровообращения, воспаление, компенса8

торные воспалительные процессы, опухоли, дистро8

фии, патология клетки.

Частная патологическая анатомия изучает мате8

риальный субстрат болезни, т. е. является предметом

нозологии.

Задачи патологической анатомии:

1) изучение этиологии заболевания (причины и усло8

вия болезни);

2) изучение патогенеза заболевания (механизм ра8

звития);

3) изучение морфологии заболевания, т. е. структур8

ные изменения в организме и тканях;

4) изучение морфогенеза заболевания, т. е. диагно8

стические структурные изменения;

5) изучение патоморфоза заболевания;

6) изучение осложнений заболеваний;

7) изучение исходов заболевания;

8) изучение танатогенеза (механизма смерти);

9) оценка функционирования

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: