Úvod do štúdia patologickej fyziológie

1. Úvoddo štúdia patologickej fyziológie Prof. MUDr. Ján Hanáček, CSc.

2. Čo je to patofyziológia ? • Physiologia, ae, f. • (gr. fysis = príroda ; logos = náuka, veda) • – zaoberá sa „logikou životných funkcií“ zdravých • organizmov • Pathophysiologia, -ae, f. • (gr. pathos = choroba, bolesť, utrpenie) • – zaoberá sa „logikou životných funkcií“ organizmov • postihnutých chorobou • – zaoberá sa príčinami a mechanizmami, ktoré menia • normálnu logiku života na logiku života zmeneného • patologickým procesom

3. Fyziológia Patofyziológia Život Logika Chorý človek Zdravý človek Štúdium Kaligrafia: Kim Hyun-Seung

4. Definície patofyziológie Patofyziológia je moderný integratívny biomedicínsky odbor vybudovaný na výsledkochzákladného a klinického výskumu, pomocou ktorých objasňuje mechanizmyzodpovedné za iniciáciu, progresiu a zánikpatologických procesov, čím vytvára základný predpokladpre ich racionálne pochopenie a ovplyvnenie Upravená definícia International Society for Pathophysiology (1998)

5. ● Patofyziológia je považovaná aj za fyziológiu choroby, fyziológiu porušených funkcií organizmu, ktoré sú výsledkom pôsobenia nox na citlivé tkanivá(Lange, 2000) ● Patofyziológia skúmazmeny funkcií tkanív, orgánov a systémov organizmu, ktoré vznikli vplyvom patologických príčin a vhodných podmienok, využívajúc poznatky z biológie, anatómie, histológie a embryológie, biofyziky, fyziológie, biochémie, patologickej anatómie, mikrobiológie a imunológie, z vied o človeku a spoločnosti ako aj z ďalších vied

6. Patofyziológia sa zaoberávysvetľovaním mechanizmov, ktoré sa podieľajú na manifestácií patologických procesov prebiehajúcich v organizme, teda objasňuje mechanizmy vzniku, vývoja a zániku symptómov a príznakov chorôb • Patofyziológia sa zaoberádynamikou patologických • procesov – skúma priebeh patologických procesov v čase, • intenzite, kvalite aj priestore

7. Patofyziológia sa venuje tiež poznávaniu ochranných a obranných mechanizmov tkanív, orgánov systémov organizmu, ako aj ich úlohe v patogenéze chorôb a v sanogenéze Uvedené definície vyúsťujú do záveru: ●Patofyziológia je jedným z profilujúcich predmetov medicínskeho štúdia. Zohráva integračnú úlohu v pregraduálnom aj postgraduálnom vzdelávaní lekárov

8. V čom spočíva význam patofyziológie pre prípravu lekárov 1. Pomáha študentom medicíny nájsť odpoveď na otázky: a) Čo chorobu spôsobilo diagnostika terapia b)Prečo choroba vznikla c) Ako, akými mechanizmami choroba vznikla, progredovala, pretrvávala a/alebo zanikala

9. 2. Pomáha poznávať príčiny a mechanizmy vzniku chorôb, čím získava lekár možnosťefektívne chorobu ovplyvniť, liečiť. Tento prístup je základom kauzálnej terapie Súhrn:Bez zvládnutia základov patofyziológie nie je možné pochopiť dostatočne hlboko patogenézu chorôb, nie je možné uskutočňovať racionálnu, efektívnu diagnostiku a prevenciu a liečbu pacientov

10. Postavenie patofyziológie v pregraduálnom štúdiu medicíny • Štúdium patofyziológie v 5. a 6. semestri, • Prečo ? - Pretože PF tvorí úvod do štúdia klinických disciplín • Pretože úspešné štúdium klinických disciplín vyžaduje • základný stupeň integrácie vedomostí z teoretických • disciplín čo je potrebné pre pochopenie kompexnosti • choroby - Pretože PF je „ teóriou medicíny“

11. Patologická fyziológia tvorí „ most“ medzi • teoretickými poznatkami o človeku a klinickou • praxou Pregraduálne medicínske vzdelávanie možno prirovnať k stavbe domu a) základy „medicínskeho domu“ tvoria: biológia, chémia, anatómia, histológia a embryológia, biofyzika, chémia a biochémia (chýba tu filozofia?!)

12. podlažie nad základmi („deka“)-fyziológia vytvára funkčné • spojenie tých poznatkov, ktoré sú nutné pre pochopenie • funkcie orgánov a systémov zdravého človeka c)steny „medicínskeho domu“ tvoria predmety: patologická anatómia, mikrobiológia a imunológia, propedeutiky (interná, chirurgická, pediatrická, neurologická … ), klinická psychológia, farmakológia...

13. d) všetky steny tohoto „medicínskeho domu“ spája strop, ktorým je patologická fyziológia – integruje poznatky získané štúdiom teoretických disciplín a vytvára ucelenú predstavu o vzniku a vývoji chorôb e) strechu tohoto domu tvoria klinické disciplíny

14. Neurológia Gynekológia a pôrodníctvo Cirurgické odbory Internistické odbory P A T O F Y Z I O L Ó G I A Patológia Farmakológia Mikrobiológia F Y Z I O L Ó G I A Anat. Biol. Histol. Embr. Chem. Biophys.

15. „ Medicínsky dom“ môže byť kvalitný len vtedy, keď sú všetky jeho časti kvalitné.Fyziológia a patofyziológia sú významné pre „fungovanie tohoto domu“, lebo spájajú jeho jednotlivé časti do funkčného celku v zdraví aj v chorobe

16. Vzťah patofyziológie k predmetom pregraduálneho medicínskeho vzdelávania • PF a biológia : biológia = základný kameň medicíny • - veda o živote všeobecne, o štruktúre a funkciách • bunky, o všeobecných prejavoch funkcií organickej hmoty • PF a biochémia : poznávanie biochemických reakcií • a procesov v zdravom organizme • Patobiochémia – poznávanie biochemických procesov • vznikajúcich vplyvom nox

17. PF a biofyzika: biofyzikálne vlastnosti buniek, tkanív, orgánov • a systémov organizmu určujú celý rad • štrukturálnych a funkčných parametrov • tkanív, orgánov a systémov organizmu • PF a fyziológia:fyziológia - funkcie zdravého organizmu • patofyziológia – zmeny funkcií organizmu • postihnutého chorobou • PF a patologická anatómia:funkcia - štruktúra

18. PF a mikrobiológia a imunológia: vysvetlenie mechanizmov • vzniku chorôb podmienených biologickými noxami • a narušenými imunitnými procesmi • PF a farmakológia: poznanie patomechanizmov  •  ich racionálne farmakologické • ovplyvnenie • PF a klinické disciplíny: teória a prax • PF a vedy o spoločnosti: • noxy, ktoré spôsobujú choroby môžu byť biologickej, • fyzikálnej, chemickej, ale aj sociálnej, psychologickej, • spoločenskej povahy (psychologické, sociálne... noxy)

19. Štruktúra patologickej fyziológie • Základné delenie PF je podmienené charakterom • patomechanizmov, ktorými sa zaoberá • všeobecné patomechanizmy – zúčastňujú sa na • patogenéze nie jednej, ale viacerých chorôb, • skupiny chorôb – všeobecná patofyziológia 2.špecifické patomechanizmy - sú charakteristické pre jednotlivé chorobné jednotky (nozologické jednotky) – špeciálna patofyziológia

20. Systém poznatkov o všeobecných pato- a sano-genetických • mechanizmoch podieľajúcich sa na vzniku, vývoji a ukončení chorôb Všeobecná patofyziológia • Zaoberá sa poznávaním a popisom príčin chorôb a podmienok, za • ktorých tieto príčiny choroby vyvolávajú. a)Príčiny chorôb - noxy: - biologické, fyzikálne, chemické, a spoločenské - exogenné, endogenné b) Podmienky vzniku chorôb: zníženie úrovne nešpecifickej a/alebo špecifickej rezistencie organizmu proti noxám vplyv stresu, genetických zmien, neadekvátnej výživy…. 2. Zaoberá sa poznávaním a popisom všeobecných mechanizmov uplatňujúcich sa v procese uzdravovania z choroby (sanogenéza) a v procese upevňovania zdravia (prevencia)

21. Obsah všeobecnej patofyziológie • Všeobecné patologické procesy -zápal, horúčka, šok, stres, • hypoxia, hyperoxia, edém, dystrofia, nekróza, poruchy regulačných procesov (pozitívne spätné väzby, apoptóza, poškodenie genetickej informácie….) b)Obranno - adapčné procesy -nešpecifická a špecifická imunita, hypertrofia, hypotrofia, atrofia, hyperfunkcia, hypofunkcia, homeostáza... c)Zvýšená predispozícia ku vzniku chorôb -podmienená (diatéza) geneticky a/alebo vplyvom podmienok vonkajšieho prostredia

22. Patofyziologická terminológia Nozológia-veda o chorobe, o jednotlivých chorobných jednotkách (nozologické jednotky) Je základom klasifikácie chorôb Etiológia- veda o príčinách a podmienkach vzniku chorôb – Okrem etiológie chorôb je dnes používaný aj termín etiológia zdravia Patrí ku kategóriám modernej medicíny, ktorá zdôrazňuje jej preventívnu funkciu teda ochranu zdravia – poznávanie a podporovanie tých faktorov vnútorného aj vonkajšieho prostredia, ktoré posilňujú zdravie a znižujú pravdepodobnosť vzniku choroby

23. Patogenéza- veda zaoberajúca sa poznávaním mechanizmov, ktoré sa podieľajú na iniciovaní choroby a jej vývoji (patomechanizmy )- Všeobecná patogenéza - poznávanie všeobecných patomechanizmov- Špeciálna patogenéza - poznávanie patomechanizmov vedúcich ku vzniku špecifického typu choroby Sanogenéza- veda zaoberajúca sa mechanizmami, ktoré sa podieľajú na procese ukončenia patologických procesov a uzdravovania sa z choroby

24. Semiológia- veda o prejavoch choroby Choroby sa prejavujú:a) subjektívnymi pocitmi, ktorými pacient vyjadruje prežívanie „svojej“ choroby = symptómy choroby. Nedajú sa presne kvantifikovať b) objektívne pozorovateľnými, resp. merateľnými zmenami funkčných a morfologických parametrov tkanív, orgánov, systémov a celého organizmu = príznaky choroby Oba typy prejavov chorôb sú pre posúdenie aktuálneho stavu chorého človeka významné, ale ich výpovedná hodnota (resp. diagnostická cena) je rozdielna Tanatogenéza - veda zaoberajúca sa poznávaním procesov vedúcich k ukončeniu života človeka, veda o zomieraní Do tanatogenézy patrí aj eutanázia

25. Eutanázia („dobrá smrť)Je to názov pre komplexné zdôvodnenie a spôsoby zámerného ukončenia života človeka na jeho urgentnú a opakovanú žiadosť • Pasívna eutanázia- zastavenie liečenia pacienta s nevyliečiteľnou smrtiacou chorobou (napr. pokročilý stupeň Alzheimerovej choroby, generalizovaný rozsev malígneho procesu…) a neliečenie takýchto pacientov ak u nich vznikne vážne infekčné ochorenie, infarkt myokardu, infarkt mozgu, iné Klasifikácia eutanázie podľa Lundberga 2.Semipasívna eutanázia–ide napr. o ukončenie liečby pacienta so zlyhaním pečene, ktorý je v kóme a nie je možnosť transplantovať mu pečeň

26. 3. Semiaktívna eutanázia– napr.odpojenie pacienta od dýchacieho prístroja, ak má pacient poškodenie mozgu, ktoré nie je zlúčiteľné so životom a je ireverzibilné 4. Náhodná eutanázia – tzv.dvojitý efekt, napr. podanie analgetík, anestetík na potláčanie neznesiteľných bolestí (rakovinová bolesť) spôsobí okrem potlačenia bolesti aj zastavenie činnosti dýchacieho centra 5. Sebevražedná eutanázia– pacient si sám predávkuje liek, smrtiacu látku (iný spôsob), ktoré užíva na liečbu choroby, ktorou trpí 6. Aktívna eutanázia– lekár vedome podá na urgentnú opakovanú žiadosť chorého smrtiacu látku

27. Patognomický symptóm, príznak - symptóm alebo príznak, ktorý je pre určité chorobné zmenycharakteristický, (napr. bolesť pri žlčovej kolike, pri ochoreniach žalúdka, pri infarkte myokardu...) •Patognostický symptóm, príznak - symptóm alebo príznak je dôležitý pre poznanie určitej choroby, je dôležitý pre diagnostikovanie choroby

28. Špeciálna patofyziológia ● Zaoberá sa patomechanizmami, obrannými a adaptačnými mechanizmami ako aj sanogenetickými mechanizmami podieľajúcimi sa na vzniku, vývoji a ukončení patologických procesov v jednotlivých orgánoch a systémoch ľudského organizmu, ako aj mechanizmami podieľajúcimi sa na vzniku a vývoji symptómov a príznakov chorobných procesov prebiehajúcich v jednotlivých orgánoch a systémoch človeka ● Poznatky zo všeobecnej patofyziólogie tvoria nevyhnutný „backround“ pre pochopenie patofyziológie jednotlivých orgánov a systémov organizmu

29. Časti špeciálnej patofyziológie : - kardiovaskulárneho systému - hemopoetického systému - dýchacieho systému - gastrointestinálneho systému - endokrinného systému - uropoetického systému - nervového systému - pohybového a kožného systému S rozširovaním medicínskeho poznania sa v patologickej fyziológii vytvárajú nové vrstvy (nové časti) :- kozmická patofyziológia - ekologická a environmentálna patofyziológia - patofyziológia práce a športu - adaptačná patofyziológia - celulárna a molekulárna patofyziológia

30. •Podľa druhu metód, ktoré patofyziológia používa vo výskume rozlišujeme:- experimentálnu patofyziológiu – hlavná výskumná metóda : modelovanie patologických procesov na zvieratách, pomocou IT technológií a ich výskum - klinická patofyziológia– hlavná metóda :neinvazívne vyšetrovacie metódy na identifikovanie chorobných procesov u pacientov

31. Pojmy:klinická patofyziológia a klinická fyziológia Definícia klinickej fyziológie podľa IUPS (1995): Je to vetva fyziológie zaoberajúca sa normálnymi telovými funkciami a ich zmenami spôsobenými u človeka chorobou (?) Takáto definícia obsahuje aj oblasť patologických funkcií, ktoré logicky patria do klinickej patofyziológie Klinická fyziológia by sa mala zaoberať hlavne skúmaním funkcií zdravého človeka a ich zmenami umožňujúcimi človeku adaptovať sa na rôzne formy záťaže (práca,šport...)

32. Patogenézu chorôb nemôžeme zredukovať len na vznik a vývoj kvantitatívnych zmien už existujúcich morfologických štruktúr a funkčných systémov Pre patogenézu chorôb je charakteristický vznik kvalitatívne nových, z biologického hľadiska nepriaznivých patologických mechanizmov, ktoré v zdravom organizme neexistujú !!! Najdôležitejším z takýchto patologických mechanizmov je bludný kruh (circulus vitiosus) Na jeho vzniku sa podieľajú pozitívne spätné väzby, ktoré podmieňujú perpetuáciu (opakovanie) určitých patomechanizmov, čo vedie k udržiavaniu, a/alebo zosilňovaniu patologických procesov

33. Príklady vytvárania a fungovania bludného kruhu(zjednodušené) Mitrálna stenózaminútového objemu ĽK aktivácia sympatika vazokonstrikcia (koža, splanchnikus, obličky) zníženie end-distolického objemu ĽK skrátenie diastoly frekvencia srdca

34. Edémy pri zlyhávaní PK Zlyhávanie pravej komoryhydrostatického tlaku v žilovom systéme veľkého obehu tvorba edému MOĽK aktivácia sympatika zvýšené zaťaženie PK zvýšenie objemu krvi v žilovom systéme zvýšená rezorbcia Na a vody v obličkách vazokonstrikcia aktivácia systému RAA znížený prietok krvi obličkami

35. Existencia kvalitatívne nových mechanizmov, ktoré sú zodpovedné za vznik a progresiu choroby je hlavným argumentom, ktorý zdôvodňuje vznik odboru patologická fyziológia André Gidó: „Domnievam sa, že choroby sú akýmisi kľúčmi, ktorými môžeme otvoriť dvere do nepoznaných „komnát“ ľudského organizmu. Zrejme existujú v ľudskom organizme také dvere, ktoré môžeme otvoriť len „vďaka“ existencií chorôb. Choroby nám asi otvárajú dvere k poznaniu niektorých právd o nás rovnako, ako zdravie zatvára dvere iné alebo nás od ich otvorenia odrádza“

36. F. Metódy, ktoré používa patofyziológia vo výskume 1. Pozorovanie - zmyslami, prístrojmi 2. Pokus - hľadanie odpovedena otázky o príčinách a mechanizmoch vzniku, vývoja a ukončenie choroby experimentami na zvieratách - modelovanie patologických procesov pomocou matematických a iných metód 3. Formulovanie hypotéz - tvorba hypotézy na základe existujúcich poznatkov a racionálnych predpokladov, jej následná verifikácia alebo falzifikácia experimentom na zvieratách alebo v klinicko-patofyziologickej štúdii

37. Špecifickými výskumnými metódami, ktoré používa patofyziológia sú: 4. Klinicko - patofyziológické – resp. patofyziologicko – klinické štúdie, ktoré pomáhajú riešiť konkrétne klinické problémy pozorovaním a analýzou patomechanizmov podieľajúcich sa naich vzniku priamo na pacientoch 5. Vytváranie experimentálnych modelov patologických procesov na zvieratách Charakteristickým znakom patofyziologického výskumu nie sú však použité technológie, ale spôsob myslenia. Je to taký spôsob myslenia, ktorý umožňuje poznávať logiku životných procesov objavujúcich sa pri vzniku, vývoji a zániku choroby

38. Z histórie patologickej fyziológie Patologická fyziológia vznikla v dôsledku nutnosti poznávať, analyzovať a pochopiť príčiny, mechanizmy a dôsledky patologických procesov s cieľomich efektívneho ovplyvnenia

39. Zakladatelia PF: Claude Bernard (1813 - 1878) - zaviedol pojem „experimentálna patológia“. Učebnica: Úvod do experimentálnej medicíny (1865) R. Wirchov ( zakladateľ celulárnej patológie) - zdôrazňoval kľúčovú úlohu porúch regulácie fyziologických procesov ako základný mechanizmus vzniku chorôb - použil termín: patologická fyziológia Predchodcovia C.Bernarda a R. Wirchova boli: A. F. Hecker (Erfurtská univerzita) - napísal r. 1790 prvú učebnicu PF Galliot (1819) - publikoval spis o všeobecnej patológii a patologickej fyziológii J. E. Purkyně (1787 - 1869) - predpokladal vznik patofyziológie ako novej disciplíny týmto citátom: „Mnohé procesy, hoci svojím mechanizmom patria do fyziológie, siahajú cez jej hranice do odboru patológia lebo sa často stáva, že to, čo bolo jednoduchým pominuteľným javom, prejde do choroby. Takáto úvaha vedie ku stanoveniu osobitnej náuky patologickej fyziológie“ C. Bernard bol zakladateľom PF v 19.storočí, o jej rozvoj v 20.storočí sa najviac zaslúžil H. Sely (1907 - 1982)

40. Hlavné ciele výučby patologickej fyziológie • Našim cieľom je, aby študenti spoznali a pochopili základné všeobecné • a špecifické patomechanizmy podieľajúce sa na vzniku, vývoji a ukončení chorôb K tomu je potrebné : a) poznať a porozumieť patofyziologické pojmy b)poznať a pochopiťjednotlivé patomechanizmy c)spájať jednotlivé patomechanizmy doracionálnych patogenetických reťazcovtypických pre patologické procesy a jednotlivé choroby d) pochopiť patologický proces ako dej majúci odozvu v celom organizme e)chápať patologické procesy ako dynamický dej

41. 2. Uvedené ciele sa dajú dosiahnúť ak budú splnené tieto podmienky: a)Študent musí študovať, nie bezducho memorovať fakty b)Individuálne štúdium a semináre maximálne využiť na získanie trvalých poznatkov c)Učitelia budú pomáhať študentompri vytváraní komplexného pohľadu na patogenézu chorôb • Trvalé vedomosti vznikajú pochopením procesov a dejov, nie • namemorovaním izolovaných faktov • (Understunding is a kind of ecstasy – heureka!) • Výsledkom štúdia PF by malo byť pochopenie základov logiky • životných dejov za patologických podmienok, získanie základov • komplexného obrazu o chorobe a o človeku v chorobe

43. Je vhodné pripomenúť na začiatku štúdia PF myšlienku prof. Rappleya adresovanú svojim študentom ako aj svojim spolupracovníkom ešte r. 1932, ktorá je stále aktuálna: „Absolvovaním lekárskej fakulty ešte nevzniká „hotový“ lekár. Fakulta dáva študentom príležitosť, aby zvládli základy lekárskej vedy a základy jej aplikácie v praxi, aby získali základy vedeckej diagnostiky chorôb, aby poznali názory a inšpirovali sa prácou tých, ktorí zasvätili celý život výučbe, výskumu a lekárskej praxi. Učiť sa však musia študenti sami, lebo len malú časť vedomostí získajú na fakulte od učiteľov. Učiteľ má ukazovať cestu, má viesť a inšpirovať študenta v jeho snahe o osvojenie si čo najviac vedomostí, schopností a zručností. Študent a jeho učiteľ sú teda základnými činiteľmi vo výchove a výučbe“.

44. Tento cieľ sa dá dosiahnuť len ak bude medzi učiteľmi a študentmi partnerský vzťah, založený na vzájomnej dôvere a rešpekte.

45. Študijná literatúra • Handouty prednášok a ďalších vybratých tém pripravených učiteľmi ÚPF • Hulín I. a kol. Patofyziológia. Slovak Academic Press, 7. vydanie, 1288s (125 Eúr!) • Nečas E. Obecná patologická fyziologie. Karolínum 2006, 380 s.  Internetové zdroje

46. Personálne zabezpečenie výučby patofyziológie Učitelia: Prof. MUDr. M. Tatár,CSc.- vedúci ústavu Prof. MUDr. J. Hanáček, CSc.- zástupca vedúceho Doc. MUDr. R. Péčová, PhD. Doc. MUDr. J. Plevkova, PhD. Doc. MUDr. M. Kollárik, PhD (teraz v USA) Vedecká pracovníčka: Doc. RNDr. M. Brozmanová, PhD. Interní doktorandi: MUDr. J. Halička, MUDr. Eva Hanusková Ing. S. Gavliaková Postdoktorand: Ing.J. Martinek, PhD. Technici: Ing. M. Vrabec T. Zaťko, L. Mazúrová, K. Štrbová Sekretariát ústavu: M. Ilovská