||
三、病理学与病理生理学进展
(一)病理学与时俱进
现代病理学是在告别了古代的苦思冥想和哲学思辨,沿着实证道路脱胎换骨的而来的,也是技术进步推动着向前发展的:从最原始的解剖刀剪进行尸体检查,开展了器官病理学;显微镜发明百年之后,建立了细胞病理学;20世纪电子显微镜的问世,发展了超微病理学;免疫组织化学促进了免疫病理学的形成;分子生物学带动了分子病理学的兴起;计算机和网络的兴起及运用,使病理学走向了信息病理学时代。
1. 手术刀下的器官病理学
十六世纪,由于解剖学的复兴,人们对于人体的正常结构和脏器形态有了基本的认识。当人们从事尸体解剖时,经常发现某些异常结构和病理变态,促使人们探求这些异常变化与疾病及其症状之间的关系,于是,出现了一门新兴的学科——病理解剖学。
但是,在乔瓦尼·巴蒂斯塔·莫干尼(Morgagni Giovanni Battista, 1682-1771)之前,人们只是零零星星地涉及到我们今天称之为病理解剖学的研究,没有人像他那样深入系统地进行这一工作。莫干尼15 岁进入博洛尼亚大学学医,受教于 A.M.瓦尔萨尔瓦(Valsalva,A.M,1666~1723)。1701年,莫尔加尼获博士学位并留校当瓦尔萨尔瓦的助手。1704 年与瓦尔萨尔瓦合著《论人耳》,1705 年发表论文《解剖杂录》,文中记录了气管内腺体、尿道内腺体等一些重要发现。其后他连续发表了不少文章。1711 年,他在帕多瓦大学任理论医学讲师,1715年任该大学解剖学教授。1761 年出版了他一生中最重要的著作《疾病的位置与病因》,该书收载了640个病例,其中对不少病例,从临床症状、死前情况到尸解发现,都作了详细记录。文艺复兴后,不少人致力于寻找尸解发现与临床症状之间的联系,但只有他系统深入进行了这一工作,他用大量的实例,有说服力地证明症状与体内病变的关系。因此被誉为“病理学之父”。
图6-43 乔瓦尼·巴蒂斯塔·莫干尼(Morgagni Giovanni Battista, 1682-1771)
在《论疾病的位置与原因》(1761)中,莫干尼不仅为病理解剖学确立了研究方法,而且为近代病理学奠定了科学的基础。此书是以通信体裁刊布的,内中有640个病例解剖报道。全书计五卷。第一卷:头部疾患(脑溢血、脑炎、忧郁症、癫痫、痉挛、麻痹、脑水肿、狂犬病,其他尚记载眼、耳、牙齿等疾患);第二卷:胸部疾患(包括心脏及呼吸系统疾病);第三卷:腹部疾病(饥饿、咽下困难、胃痛、呕吐、下痢、便秘、痔、脱肠、季肋部肿胀及疼痛、黄疸、胆石、腹水、鼓肠等);第四卷:外科、妇科疾患(腹部脓疡、腰痛、排尿障碍、脱肠、淋疾、生殖器异常、阳萎、不孕症、月经病、白带、流产等);第五卷:热病、肿疡、创伤、溃疡、骨折脱臼、关节炎、霉菌等;第六卷:补遗。
莫干尼在他的著作中对许多疾病的病理现象都有重要发现,其中有梅毒性动脉瘤、急性黄色肝萎缩、心绞痛、心肌变性、心内膜炎、主动脉瓣闭锁不全、二尖瓣狭窄、肺动脉瓣狭窄、冠状动脉硬化、心脏传导阻滞、肺炎、耳原性(耳炎)脑膜炎、额骨骨质增殖、胃溃疡、幽门肿瘤、胃癌、胆结石、肠炎、脑的梅毒性树胶样肿、肾结核、肺结核等。其中有许多报道是十分出色的,例如他已经认识到偏瘫的病灶在脑的相反一侧;他第一次描述梅毒性脑血管病变,他不仅熟悉梅毒的各种皮肤病变以及它在骨上的病理变化,而且还报道梅毒瘤与树胶样肿;书中对于肺炎的肝样变也有翔实的描写;对于肺结核病灶进行了最初的观察,并对结核病灶的液化过程也有确切的描述;他又明确地认识到心内疑块系尸体现象,并不是死前的病理变化。
令人奇怪的是,一直到莫干尼的时代,大叶性肺炎这种常见病仍被人忽视,诊断不清。是莫干尼揭开了它的神秘面纱。某些病史的描述十分精湛,例如,一名帕多瓦修女“晚上突然发烧,先是寒战,全身冰冷,继而发热。间隔24小时后,除发烧外,另出现一侧胸痛、干咳及硬脉。第7日病人死亡”。莫干尼非常有把握地催促:“将尸体解剖;绝对能在肺部发现肝脏物质。”尸检显示,两肺重量增加而且质地变硬,外覆一层厚重的白膜,肺部切开后呈现出像肝脏组织一样的致密物质,充分证明了莫干尼的结论:“她的死因是肺部炎症。”(引用语来自本杰明·亚历山大(Benjamin Alexander)的翻译,伦敦,1769)。自此“肝样变”就成了描述这一解剖学画面的常用术语。
总之,《论疾病的原因及位置》出版,不仅是医史文献的名著,而且奠定了器官病理学的基础。《论疾病的位置与原因》一书出版后曾多次再版,并译成多种文字,对以后的解剖病理学研究产生了深远影响。1777年,莱顿大学的桑迪福(Sandifort,E. 1742~1814)创建了一所华丽的解剖博物馆。他的《病理解剖观察》(1777~1781)和《博物馆图览》(Museum Deum 1793~1835)是两部图文并茂的著作,图文中对炎症、先天性心脏畸形、疝气、肠梗阻、骨质性关节强硬、溃疡性心内膜炎均有描述。亨特(Hunter J,1728~1793)在《论血液、炎症和枪弹伤》(1794)中,报道了许多病理学的观察,特别是有关炎症的观察)。苏格兰的贝利(Baillie,M.1761~1823),按照疾病的症状和器官的位置来整理病理资料,1793年刊出《人体中某些重要部分的病理解剖》以及1799~1802年出版的病理学图谱,可称为近代第一部系统的教科书和病理解剖学专著。
2. 显微镜下的细胞病理学
细胞学说是19世纪自然科学三大发现之一(恩格斯语),它也是细胞病理学的源头。
1665年,英国科学家胡克(R.Hooke,1635-1703)使用诞生不久的显微镜观察软木塞切片,发现它由许多规则的小室组成,他把观察到的图像画了下来,并把“小室”称为cell——细胞(见《显微制图》一书)。他既是细胞的发现者,也是命名者。此后100多年间,许多学者对动植物细胞进行了广泛的观察,但对细胞的内在结构、功能及其在生物体内的地位尚不明了。
1838年,德国植物学家施莱登(M.J.Schleiden,1804-1881)在前人研究成果的基础上提出:细胞是一切植物的基本构造;细胞不仅本身是独立的生命,并且是植物体生命的一部分,并维系着整个植物体的生命。
1839年,德国动物学家施旺(T.A.H.Schwann,1810-1882)受到施莱登的启发,结合自身的动物细胞研究成果,把细胞说扩大到动物界,提出一切动物组织均由细胞组成,从而建立了生物学中统一的细胞学说(研究报告《关于动植物的结构和一致性的显微研究》)。
1858年,在耐格里(K. Nageli)发现新细胞的产生是细胞分裂的结果,以及还有些学者观察了动物受精卵的分裂基础上,德国病理学魏尔肖(R.C.Virchow,1821-1902,图6-44)提出“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”的著名论断,彻底否定了传统的生命自然发生说的观点。至此细胞学说全部完成:细胞是一切多细胞生物的基本结构单位,对单细胞生物来说,一个细胞就是一个个体;多细胞生物的每个细胞为一个生命活动单位,执行特定的功能;现存细胞通过分裂产生新细胞。
图4-44 鲁道夫·微尔啸(Rudolf Virchow,1821–1902)
1821年10月13日,微尔啸生于在现波兰的斯维得温,从普鲁士军事学院医学专业毕业后,1843年他又在柏林大学获得医学博士学位。毕业论文讨论的是炎症的一个阶段,这一宽泛的主题在其后多年里仍占据了他很多的注意力。1849年,他受聘维茨堡大学病理学教授开始针对细胞的研究。他在施莱登施旺的细胞学说基础上系统地完善了细胞病理学理论,即所有的疾病都是细胞的疾病,大力推动细胞病理学的发展。1858年,他撰写的巨著《细胞病理学》出版,自此创建细胞病理学说(cellular pathology)。
人们在他的理论指导下应用光学显微镜直接观察疾病的组织病变,大幅度提高了诊断的准确率。细胞病理学说为病理学发展和病理学诊断带来划时代的改变,引发了医学生物学的革命。
微尔啸在临床发现腿部感染坏疽的患者经常死于心衰或脑卒中。他因此推测受感染的血管形成血栓,脱落后阻塞心脑血管。1845年,他将这种现象命名为血管栓塞(Embolism)。他推测相同病变也会出现在脑血管中,因此又创造了血栓形成(Thrombosis)。后人将血流改变、凝血改变和内皮细胞损伤命名为“Virchow三角(微尔啸三角)”即血栓形成的三大因素。因为对血液细胞病理学的研究,微尔啸还首次发现了白血病。
但是,细胞病理学过分地强调了疾病的局部定位,认为“所有疾病都是局部的”,“除局部疾病之外,没有别的疾病”,主张疾病的本质就是局部的细胞变化。这些观点对病理学的发展也带来了某些不利的影响。法国生理学家Bermard(1813-1878)在动物活体上研究疾病的动态变化,揭示了多种疾病的病因和发生发展规律,首创了实验病理学(experimental pathology)。从而纠正了细胞病理学说关于疾病的本质“就是局部的细胞变化”的片面观点。实验病理学是为病理生理学(pathophysiology)的始基。
3. 电子显微镜下的超微病理学
20世纪30年代电子显微镜问世,嗣后超薄切片技术建立,病理研究遂由组织细胞水平推进至亚细胞水平,进而研讨疾病的发生与发展规律,逐步形成了超微结构病理学(ultrastructural pathology),简称超微病理学。
电子显微镜技术作为一种探索物质微观世界以及生命奥秘的有力手段(工具),在半个多世纪的实践中,已显示出它旺盛的生命力和广阔的应用前景(表6-4)。电子显微镜技术的应用,不仅在疾病的病因、发病机制的阐明和在对疾病本质的认识方面发挥了卓越的作用,而且逐步扩大到临床医学范畴,在对疾病的诊断方面亦起着日益重要的作用,特别是在肾脏疾病、血液病、病毒性疾病以及某些肿瘤的诊断等方面,其作用尤为明显。理论与实践的总结日渐形成了电子显微镜诊断学或称超微病理诊断学。
表6-4 电子显微镜发展史
1926年汉斯·布什研制了第一个磁力电子透镜。 1931年厄恩斯特·卢斯卡和马克斯·克诺尔研制了第一台透视电子显微镜。展示这台显微镜时使用的还不是透视的样本,而是一个金属格(1986年卢斯卡为此获得诺贝尔物理奖)。 1934年锇酸被提议用来加强图像的对比度。 1937年第一台扫描透射电子显微镜推出。一开始研制电子显微镜最主要的目的是显示在光学显微镜中无法分辨的病原体如病毒等。 1938年他在西门子公司研制了第一台商业电子显微镜。 1949年可透射的金属薄片出现后材料学对电子显微镜的兴趣大增。 1960年代透射电子显微镜的加速电压越来越高来透视越来越厚的物质。这个时期电子显微镜达到了可以分辨原子的能力。 1980年代人们能够使用扫描电子显微镜观察湿样本。 1990年代中电脑越来越多地用来分析电子显微镜的图像,同时使用电脑也可以控制越来越复杂的透镜系统,电子显微镜的操作越来越简单。 |
4. 现代病理学的发展
随着现代科学技术的发展,病理学的研究方法和手段也日趋进步。一些新学科如现代免疫学、细胞生物学、分子生物学和现代遗传学的兴起和发展以及免疫组织化学、流式细胞术、图象分析术、物理化学和网络通讯等相关新科技向病理学渗透,或基于从不同研究角度的发展。使病理学向更广、更深、更高水平拓展,并出现一些新的领域或分支,如免疫病理学(immuno-pathology)、遗传病理学(ge-netic pathology)、分子病理学(molocular pathology)、定量病理学(quantitative pathology)和远程病理学(tele-pathology)等。也有临诊病理学(clinical pa-thology)、外科病理学(surgical pathology)、病理生物学(pathobiology)、环境病理学(environmental pathol-ogy)、地理病理学(geographic pathology)和比较病理学(comparative pathology)等病理学分支。这些对病理学的发展起了重大促进作用。
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-8-23 11:20
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社