Три модели медицины
Доктор медицинских наук, профессор Владимир Михайлович Дильман заведует отделением эндокринологии Ленинградского НИИ онкологии им. Н. Н. Петрова. Круг его научных интересов включает в себя не только эндокринологию, но и онкологию, геронтологию, теоретическую гинекологию. Владимир Михайлович автор нескольких научных монографий и научно-популярных книг, его очерки печатались на страницах «Науки и жизни».
Предлагаемый читателю очерк «Три модели медицины» — это размышления ученого о путях возникновения болезней человека и возможных способах их лечения.
Отчего возникают болезни?
Принято считать, что у каждой из многих сотен известных болезней есть своя причина. Но по зрелом размышлении оказывается, что могут быть названы всего две совокупности явлений, которые вызывают болезни: по отношению к организму их можно обозначить как факторы внешние и внутренние.
Для наших предков идея вселения злого духа в тело человека или наблюдение страданий после укуса змеи могли быть основой формирования взглядов о внешних причинах болезней. Постепенно подобные представления расширялись и уточнялись: вместо злого духа возникло понятие о болезнетворной роли эмоционального было детально изучено действие на организм различных ядов и токсических веществ; выяснилось влияние недостатка витаминов и различных микроэлементов на здоровье человека и т. д. Но самым великим достижением на пути познания внешних причин болезней стали сведения о роли бактерий, вирусов, грибков и простейших организмов — возбудителей инфекционных, а затем и многих неинфекциониых заболеваний. Учение об инфекциях и иммунитете позволило добиться наиболее выдающихся успехов в истории медицины, оказавших влияние на развитие человечества в целом.
Вместе с тем по мере развития этих успехов и соответственно увеличения средней продолжительности жизни человека стала известной новая группа болезней.
Именно эта группа в настоящее время является причиной смерти каждых 85 человек из 100 в среднем и пожилом возрасте.
В научной литературе болезни этой группы стали называть хроническими, так как они обладают прогрессирующим течением, а их частота закономерно увеличивается по мере старения. Само же старение традициоиио рассматривается как процесс инволюции (угасания).
Эти болезни сейчас также именуются главными неинфекционными болезнями.
К ним относят ожирение, сахарный диабет тучных, психическую депрессию, снижение устойчивости к инфекции, гипертонию, аутоиммунные нарушения, атеросклероз и рак. Все они могут вызываться внешними факторами: атеросклероз — избыточным потреблением насыщенного жира, холестерина и рафинированных углеводов (сахаров); рак — действием химических канцерогенов, некоторых вирусов, ионизирующего облучения и даже световой (солнечной) энергии; гипертоническая болезнь — эмоциональным стрессом и избыточным потреблением натрия (поваренной соли); сахарный диабет тучных и ожирение — избыточным потреблением пищи, особенно углеводов; психическая депрессия — повторной эмоциональной травматизацией; и, наконец, аутоиммунные нарушения, хотя их механизм до сих пор окончательно ие выяснен, несомненно, связаны с действием таких факторов, как хронические инфекции, избыточное питание, стресс.
Таким образом, представления о внешних причинах болезней предопределяют, что современная модель медицины — это преимущественноэкологическая модель (экология — учение о взаимоотношении организмов со средой их обитания). В соответствии с моделью изыскиваются и меры профилактики и лечения. Действительно, прекращение курения табака снижает частоту рака легкого, рациональная диета уменьшает частоту инфаркта миокарда, ограничение потребления поваренной соли понижает уровень артериального давления и т. п. Так обстоит дело с внешними причинами болезней.
Обратимся теперь к другой группе причин болезней — к факторам внутренним, на которых основана вторая современная модель медицины — генетическая. Начиная с классических работ Г. Менделя, постепенно расширяются научные основы генетики, и сейчас у человека установлено около 2000 типов нарушений в геиах и хромосомах, которые проявляются в виде различных заболеваний (это число вполне соизмеримо с предположением о наличии у человека 100 000 структурных генов). Поэтому многие, если не все, болезни, описываемые экологической моделью как главные, могут быть и результатом проявления генетических дефектов. При этом способом лечения может быть, как и в экологической модели, либо введение какого-либо вещества в организм или, напротив, ограничение его поступления. Так, например, при фенилкетонурии, генетическом заболевании, в организме недостает определенного фермента, что ведет к накоплению в крови и в мозгу аминокислоты феиилаланина с последующим нарушеинсм умственного развития.
Если ограничить потребление ребенком этой аминокислоты, то возникновение умственной отсталости может быть предотвращено. В будущем, несомненно, устранять генетические дефекты позволят методы генной инженерии.
Таким образом, в настоящее время картина представляется в принципе законченной: считается, что в рамках двух моделей — экологической и генетической — можно найти причины любой болезни и способы ее предотвращения или лечения.
Но это не так.
Если пренебречь невольным преувеличением, можно сказать, что картина происхождения болезней в свете экологической и генетической моделей напоминает состояние классической физики, которое сложилось после описания законов механики В волновых уравнений Максвелла. Тогда многим казалось, что физическая картина природы уже построена, и необходимо лишь накопление конкретных сведений для разрешения нескольких противоречий, которые «не укладывались» в каноны классической физики. Но, как теперь хорошо известно, эти противоречия принципиально не могли быть объяснены понятиями классической физики, и это в конечном итоге привело к формированию представлений новой, современной физики.
В медицине же подобным камнем преткновения при создании общей теории происхождения болезней стало самое, казалось бы, обыденное явление — климакс, то есть естественная утрата женским организмом способности к воспроизведению потомства.
Климакс закономерно наступает в определенном возрасте, следовательно, это чистое проявление процесса старения и, как само старение, всем представляется явлением физиологическим, не имеющим ничего общего ни с внешними болезнетворными факторами, ни с генетическими поломками.
Поэтому в рамках экологической и генетической моделей климакс — это вовсе не болезнь, а норма старения.
Но вместе с тем разве климакс не несет с собою никаких нарушений? Разве не сопряжены с ним определенные болезни?
В чем же в таком случае отличие нормы от болезни, в чем отличие физиологического старения от формирования болезней? Для того, чтобы ответить на этот вопрос, надо выяснить: а что, собственно, следует понимать под определением «болезнь»?
Как и любое фундаментальное понятие, «болезнь» трудно поддается однозначному определению. Но в наиболее общей форме можно сказать, что необходимым условием поддержания свободной жизни организма является постоянство его внутренней среды (это положение великого французского физиолога Клода Бернара — фундаментальный закон биологии, а термин «свободной» здесь означает, что речь идет о жизни, не поддерживаемой искусственно, в частности, медицинскими средствами). Иными словами, любое длительное нарушение постоянства внутренней среды (или, иначе, гомеостаза) является болезнью. В повседневной практике хорошо известны болезни, сущность которых заключается именно в нарушении гомеостаза.
Это, например, сахарный диабет и гипертоническая болезнь. Так, если содержание сахара в крови натощак составляет 6,65 мнллнмолей на литр (при норме 4,4—6,5), то это оценивается как болезнь — сахарный диабет. Аналогичным образом, если артериальное давление превышает 140/85 миллиметров ртутного столба, то можно констатировать гипертонию.
Но ведь и климакс характеризуется стойким нарушением гомеостаза. В частности, в этот период растет содержание в крови гонадотропинов (гормонов-регуляторов), а уровень половых гормонов снижается. В этом отношении климакс — такая же болезнь, как и другие, и, как любая болезнь, снижает жизнеспособность организма: недостаточность половых гормонов вызывает особый тип невроза, способствует развитию атеросклероза и даже существенно увеличивает ломкость костей из-за обеднения их солями кальция, а избыток гонадотропных гормонов повышает вероятность развития некоторых опухолей.
Однако климакс как болезнь не описывается ни экологической, ни генетической моделями. Следовательно, на этом примере мы сталкиваемся с какой-то новой закономерностью возникновения заболевания.
Чтобы разобраться в этой новой закономерности, необходимо, очевидно, рассмотреть ход нормального физиологического развития организма (ведь климакс — возрастное явление). А этот процесс характерен противоречием: с одной стороны, для нормальной жнзни организма необходимо поддерживать гомеостаз, а с другой — нарушать его, ибо прн стабильном состоянии внутренней среды невозможно получить дополнительную энергию и строительные вещества, необходимые для развития организма. Деятельность гомеостатических систем, обеспечивая стабильность, как бы запрещает организму расти. А он тем не менее растет и развивается. Каким же образом обеспечиваются потребности его развития?
Во время беременности в организме матери образуется мощная эндокринная железа — плацента («детское место»). Гормоны, которые вырабатывает плацента, способствуют образованию жира, поэтому женщины в этот период полнеют. А из жира производится холестерин, необходимый для строительства клеток плода. И плацента, и избыток жира, и увеличенный синтез холестерина — все это нарушения гомеостаза, однако без ннх развитие невозможно.
Но вот ребенок родился, и плацента перестает функционировать. Следовательно, необходим какой-то иной способ, который мог бы обеспечивать и стабильность гомеостатических систем в каждый данный момент, и, одновременно, необходимое для развития увеличение их мощности. Поскольку стабильность в организме поддерживается центральным регулятором — гипоталамусом, то отклонение гомеостаза может быть достигнуто за счет снижения его чувствительности к действию регулирующих факторов (чем ниже чувствительность, тем большая сила нужна, чтобы воздействовать на гипоталамус). Благодаря этому мощность системы будет увеличиваться, но вместе с тем какое-то время будет сохраняться и способность к поддержанию гомеостаза, хотя и на все более и более высоком уровне функционирования системы.
Наиболее наглядно эта связь между развитием организма и усилением мощности гомеостатической системы проявляется в половом созревании: оно возрастает по мере увеличения производства половых гормонов.
Но и после завершения полового созревания отклонения гомеостаза продолжаются, и это постепенно (примерно к 50 годам) создает такое снижение чувствительности гипоталамического регулятора, что репродуктивная функция выключается — наступает климакс. Поэтому-то климаксу присущи все черты болезни — болезни, вызванной отклонением гомеостаза.
Таким образом, сам способ, которым осуществляется онтогенез (индивидуальное развитие организма), неизбежно приводит к превращению механизма развития организма в механизм, формирующий определенный тип болезни. Ничего не требуется иного — ни в сфере экологии, ни генетики.
То, что служило развитию, создает болезнь. Вот почему климакс не только болезнь, но и нормальная болезнь, ибо насколько нормально само развитие, настолько же нормально и возникновение болезней, сцепленных с его механизмом.
Живое от неживого отличают три взаимосвязанных свойства — способность к репродукции (продолжению рода), способность к регуляции потока энергии (обмен веществ) и способность к адаптации (приспособлению). Поэтому из всего сонма элементов развития достаточно выделить три гомеостатическне системы (или три гомеостата: репродуктивный, энергетический и адаптационный), чтобы по-новому увидеть структуру главных нсннфскционных болезнен и, более того, увидеть необходимость пополнить эту структуру за счет определенных состояний организма, которые болезнями не считались.
Этн три сверхгомеостата замыкаются на уровне пшоталамо-гипофнзарного комплекса и поэтому обладают способностью к увеличению своей мощности, а следовательно, и к формированию нормальных болезней.
Для репродуктивного гомеостата такой болезнью является климакс, для энергетического гомеостата — возрастное ожирение, а вот нормальной болезни для адаптационного гомеостата не было. Вернее, она была, но, поскольку она развивается у всех, а причины ее неочевидны, она и казалась несуществующей. Тем не менее она есть, и название ее — гиперадаптоз.
Известно, что способность к адаптации по мере старения снижается. Причины этого снижения многообразны, но главной причиной ухудшения адаптации с возрастом является чрезмерность ответа, то есть не ослабление адаптационного гомеостата, а, напротив, усиление. Этот термин, да и само понятие во многом аналогичны понятию гипертонии. Усиление активности адаптационного гомеостата в ответ на действие стрессора служит защите организма. Но подобно тому, как стойкое повышение артериального давления вне стресса является болезнью, так и избыточное усиление системы защиты — гиперадаптоз — также болезнь, ибо заставляет организм в ответ на внешние воздействия тратить намного больше сил, чем в молодости. Поэтому гиперадаптоз делает человека более уязвимым при стрессе, уменьшает сопротивляемость к инфекции, увеличивает ожирение, способствует развитию атеросклероза и рака. Иными словами, гиперадаптоз действует на организм подобно хроническому стрессу, создает стресс вне стресса и снижает защиту от него, когда она действительно необходима.
Таким образом, коль скоро существуют аболевания, вызываемые механизмом развития, то соответственно вырисовывается и особая, третья модель медицины — онтогенетическая. Кроме уже перечисленных трех нормальных болезней, по онтогенетической модели закономерно развиваются, по существу, все главные неинфекционные болезни, но список этих болезней теперь будет выглядеть несколько иначе: диабет тучных, возрастная психическая депрессия, гипертоническая болезнь, метаболическая иммунодепрессия, аутоиммунные нарушения, атеросклероз и канкрофилия (то есть сумма обменно-гормональных сдвигов, способствующих возникновению рака).
Возведенные в ранг нормальных болезней, гиперадаптоз, метаболическая иммунодепрессия и канкрофилия, а также климакс помогают заполнить бреши в механизме взаимодействия главных болезней человека, установить между ними связи и благодаря этому понять причины возрастной полипатологии, когда нередко появление одной нормальной болезни как бы ведет за собою череду других. В этом построении климакс, ожирение и гиперадаптоз — первичные нормальные болезни, так как их возникновение непосредственно обусловленно возрастными изменениями регуляции в трех главных гомеостатах.
А что же происходит дальше, вслед за их появленнем? Одним из механизмов, которые осуществляют возрастные изменения, является снижение концентрации в гипоталамусе нейромедиаторов — особых веществ, передающих сигнал от одной нервной клетки к другой. Это вызывает ухудшение настроения, эмоциональной оценки событий, а в более выраженных случаях — создает психическую депрессию, столь часто наблюдаемую у лиц пожилого возраста.
Возрастная психическая депрессия — четвертая нормальная болезнь — это побочный продукт реализации программы развития организма.
В свою очередь, первичные нормальные болезни создают механизм, формирующий вторичные нормальные болезни. Здесь главную роль играет снижение использования глюкозы как топлива и вследствие этого увеличение использования жира (жирных кислот). Этот сдвиг является основным проявлением диабета тучных — пятой нормальной болезни. Кроме того, в результате ухудшения использования глюкозы увеличивается производство инсулина, а это, с одной стороны, ведет к накоплению жира, а с другой — к повышению в кровя концентрации холестерина и триглицеридов.
Два последних фактора способствуют развитию атеросклероза — главной из болезней человека. Но они также вызывают возрастное снижение активности клеточного иммунитета — метаболическую иммунодепрессию, а она, в свою очередь, интенсифицирует развитие аутоиммунных нарушений, часто проявляющихся возрастными заболеваниями суставов. Таков механизм возникновения еще двух нормальных болезней.
Наконец, сочетание первичных и вторичных нормальных болезней создает состояние канкрофилнн, что способствует возрастному нарастанию частоты рака. (Здесь нет возможности рассматривать взаимоотношения, которые способствуют возрастному повышению артериального давления.)
Все эти взаимосвязи между нормальными болезнями объясняют, почему при ожирении увеличивается частота сахарного диабета, атеросклероза, метаболической иммунодепрессии, аутоиммунных нарушений и рака, почему для гиперадаптоза и психической депрессии характерно повышение в крови стрессового гормона — кортизола, почему прн гипертонии выше частота ожирения, диабета, рака и атеросклероза и т. д., и т. д. Наконец, все это объясняет, почему частота проявлений всех нормальных болезней увеличивается с возрастом.
Но это еще не все возможности, которые онтогенетическая модель открывает перед медициной. Так, по экологической модели для каждой болезни существует своя отдельная причина. Онтогенетическая модель видит для многих болезней одну причину — старение. Здесь необходимо отметить, что современная геронтология — наука о старении — рассматривает как нечто совершенно различное само старение и болезни, с ним сцепленные. Между тем никто не умирает от старости — человек и в самом преклонном возрасте умирает от болезней, преимущественно нормальных. Следовательно, для продления жизни необходимо замедлить скорость формирования нормальных болезней, а для этого — снизить темпы старения. Иными словами, если мы научимся бороться со старостью, то сумеем лечить и главные болезни человека.
Далее. Врачи-«экологи» для лечения каждой болезни стремятся найти специфическое лекарство — «магическую пулю», по выражению Пауля Эрлиха, тогда как в соответствии с онтогенетической моделью в принципе может быть одно лекарство для всех главных болезней. Но какое!
Оно должно после завершения развития организма прекращать (или по крайней мере замедлять) действие закона отклонения гомеостаза.
Вторым по значению может быть средство, способное предотвратить возрастное снижение использования глюкозы мышечной тканью.
Третьим — средство, противодействующее влиянию стрессорного гормона — кортизола.
Пока таких лекарств, разумеется, нет, но их поиски неизбежны, так как (независимо от изложенных теоретических построений, но подтверждая их) статистические данные показывают, что современные лекарственные средства не влияют на скорость старения, а значит, и на возникновение главных болезней и общую смертность от них.
Чтобы прояснить ситуацию, представим себе человека, излечившегося, допустим, от рака. Он продолжает жить, стареть, и, следовательно, у него может возникнуть другая нормальная болезнь — скажем, атеросклероз. Избавится от него — появится ожирение, или диабет, или психическая депрессия, то есть любая болезнь, связанная со старением. Вылечат и от них — останется гиперадаптоз, которого никому не избежать. Иными словами, излечение от одной из нормальных болезней не гарантирует защиты от других. Если же, как предполагает онтогенетическая модель, будут найдены средства, замедляющие старение, тогда развитие нормальных болезнен будет задержано и возрастет «рабочее время человека», то есть период активной трудовой деятельности.
Здесь надо подчеркнуть, что в настоящее время именно такое влияние оказывает рациональный образ жизни (что сближает онтогенетическую модель с экологической), то есть разумное ограничение пищевого рациона, движение, закаливание и т. п.
Все это сказывается на уменьшении проявлений и ишемической болезни сердца, и гипертонии, и некоторых видов рака, улучшает мозговое кровообращение и в целом отодвигает начало всех этих болезней от среднего к пожилому возрасту.
Но представим себе, что средства для нормализации гомеостаза будут найдены (причем необязательно нскать одно такое средство — для каждой из трех гомеостатических систем оно может быть свое). Значит ли это, что будет найден эликсир молодости (нлн бессмертия)? Конечно, нет.
Ведь механизм возникновения нормальных болезней связан с нарушением биологической регуляцин внутренних процессов, поэтому можно утверждать, что естественная смерть — это смерть регуляторная. Но за пластом нормальных болезней может лежать еще одни пласт заболеваний, свойств которых мы не знаем, так как регуляторные причины смертн обрывают жизнь до того, как успевают проявиться эти заболевания. Например, уже несколько десятилетни назад был открыт факт накопления во всех клетках с возрастом продукта переокисления жира — липофусцина. Такое накопление балласта в клетках, несомненно, не может не сказываться на их жизнедеятельности. Аналогичные соображения применимы к накоплению мутаций, к повреждениям, вызываемым свободными радикалами, и т. д. Следовательно, когда будут устранены регуляторные причины смерти, тогда может выявиться новая, четвертая, модель медицины — инволюционная.
Но это произойдет только при достижении человеком видовых пределов жизни или даже при расширении этих пределов, ибо у людей, живущих больше 100 лет, никаких новых болезней не обнаружено. Правда, обычных болезней у них множество, однако течение их замедленно, что и увеличивает длительность жизни.
Еще одно преимущество онтогенетической модели состоит в том, что она, рассматривая в единстве процессы эмбриогенеза, развития, старения и возрастной патологии, открывает возможность создания единого комплекса профилактических мероприятий. Необходимым этапом на пути введения онтогенетической модели в практику должна быть разработка критериев одной и той же физиологической нормы (гомеостаза) для всех периодов жизни после 20—25 лет и конкретизация этой нормы для каждого человека введением «Паспорта здоровья» (см. «Наука и жизнь» № 12, 1980 г.).
Итак, перед нами три модели медицины, три различных подхода к пониманию, профилактике и лечению болезней. Каждая из моделей существует самостоятельно и в то же время во взаимодействии друг с другом. Но их разделение с теоретической и практической точек зрения совершенно необходимо. Ведь методы профилактики и лечения, основанные на экологической модели, недостаточны для противодействия возрастному развитию болезней. Поэтому можно думать, что именно онтогенетическая модель будет доминировать в предстоящие десятилетия по мере того, как будет происходить дальнейшее улучшение социальных условий жизни и окружающей человека среды. Во многих отношениях это должно облегчить задачу поиска действенных средств лечения главных болезней человека.
Профессор В. Дильман (г. Ленинград).
Опубликовано в журнале «Наука и жизнь», № 6, 1983 г.
