«Бесспорно, что без опытов и наблюдений над животными у человеческого ума нет средств познать законы органического мира».
(И. П. Павлов. «Живосечение», 1893)
Сто лет назад великий французский физиолог Клод Бернар в «Лекциях по экспериментальной патологии» (1868—1869) определил медицину будущего как медицину экспериментальную, успехи которой он предвидел в развитии физиологии и в применении ее методов для изучения механизмов патологических процессов и болезней.
Экспериментальная хирургия, будучи неразрывной составной частью общей хирургии, является вместе с тем одним из крупных разделов экспериментальной медицины.
Прогресс хирургии на протяжении всей истории ее развития тесно связан с экспериментальной хирургией, с разработкой новых оперативных вмешательств и приемов на животных, с изучением в эксперименте «патофизиологической сущности операции» (Н. И. Пирогов, 1852). Сейчас уже кажется обычным утверждение о том, что новое оперативное вмешательство может получить право на жизнь, только пройдя основательное испытание в эксперименте с изучением допустимости вмешательства, патофизиологических сдвигов в организме, методов компенсации утраченных функций, не говоря уже о технической стороне дела.
А. Каррель (1902) проделал тысячи операций на животных, выработав принципы сосудистого шва, лежащие в основе современной сосудистой хирургии. Пересадка жизненно важных органов, только еще входящая в современную клинику, пока остается областью преимущественно экспериментально-хирургической. Трансплантация почки, прежде чем
стать операцией клинической, прошла более чем 50-летний путь разработки в эксперименте (А. Каррель, 1902; Ю. Вороной, 1933; Дж. Мюррей, 1953).
История хирургии знает немало примеров, когда то или иное оперативное вмешательство на человеке после тщательного изучения в экспериментах на животных оказывалось бесполезным или даже вредным, несмотря на кажущуюся патогенетическую обоснованность и определенную популярность. Так, например, необоснованной с анатомической и физиологической точки зрения оказалась операция Фиески (перевязка внутренней грудной артерии), предложенная для лечения коронарной недостаточности сердца.
Важнейшее значение для познания сущности различных видов хирургической патологии, расшифровки этиологии и патогенеза болезней и вероятных путей их лечения имеет моделирование патологических процессов и болезней в эксперименте. «Хотя клиника,— писал И. П. Павлов,— своими тысячелетними трудами тонко уловила образы различных болезней, дала почти полную морфологию патологических состояний... полное знание механизма болезненного процесса с начала и до конца получается только из рук экспериментатора. Одна патологическая анатомия для этого — слишком грубый прием, а одна клиника без опыта бессильна проникнуть в сложность явлений» *.
В сложнейшей области — моделировании хирургических форм патологии — экспериментальная хирургия имеет немало блестящих достижений. Модели пороков сердца, артериовенозных свищей, шока, коллапса, синдромов компрессии спинного и головного мозга и т. д. внесли много нового в современное понимание патофизиологии подобных патологических состояний у человека.
Вместе с тем в ряде областей хирургической патологии пока еще не удалось создать сколько-нибудь удовлетворительных моделей заболеваний. Множество приемов, позволяющих получить картину воспалительных заболеваний желчного пузыря, поджелудочной железы, червеобразного отростка и т. д., свидетельствует скорее всего о недостатке наших знаний об истинном патогенезе этих распространенных в клинике заболеваний.
При моделировании патологических состояний в эксперименте в ряде случаев следует иметь в виду анатомические и физиологические особенности избранного вида животных и их отличия от человека.
Асептический некроз головки бедренной кости (болезнь Пертеса) не удается воспроизвести на собаках, даже если рассекают круглую связку и перевязывают питающие кость сосуды; это находит свое частичное объяснение в необычайно высокой пластичности сосудов животного и обилии коллатерального кровообращения.
Хирургический метод, лежащий в основе экспериментальной хирургии, занимает важное место в физиологических исследованиях.
Можно выделить различные типы хирургических операций, применяемых в физиологии. Наиболее старым является метод удаления (экстирпации) того или иного органа для определения его роли в жизнедеятельности организма по выпадению тех или иных функций. Плодотворным этот метод оказался при изучении эндокринных органов. Удаление не менее 7/8 веса поджелудочной железы неизменно приводит к картине сахарного диабета. В ряде случаев, однако, экстирпация органа не приводит к сколько-нибудь заметным непосредственным изменениям в организме, что находит свое объяснение в высокоразвитых компенсаторных механизмах или недостаточно точных методах исследований. До настоящего времени остаются не совсем ясными последствия экстирпации селезенки, удаления миндалин, червеобразного отростка и т. д.
Удаление вилочковой железы у взрослых животных не сопровождается какими-либо последствиями, в то время как экстирпация этой железы у новорожденных приводит к отставанию в росте, дефектам в иммунной системе с развитием синдрома истощения.
При изучении роли различных отделов нервной системы широко распространен метод разрушения отдельных образований, ядер, узлов и т. д. В последние годы для этих целей при работе на центральной нервной системе применяется стереотаксический метод, позволяющий точно вводить электроды или инструменты в определенный участок (подкорковые узлы и т. д.) мозга.
Другим путем изучения функции органа или группы органов является их извлечение из организма с поддержанием в искусственных условиях их жизнедеятельности. Этот прием удобен для исследования влияния фармакологических веществ на функцию изолированного органа (Н. П. Кравков, 1925), для определения допустимых сроков ишемии изолированного органа перед трансплантацией (Ю. М. Лопухин, 1968) и т. д. Известна модель «висцерального организма», предложенная Carrel (1938) для сохранения комплекса внутренних органов, сердечно-легочные препараты Павлова — Чистовича (1887), Е. Starling (1912), В. П. Демихова (1950) и др.
Одним из старых методов изучения функции внутренних органов, преимущественно желудочно-кишечного тракта, является создание фистул, искусственных сообщений, позволяющих в любой момент получить для исследования секрет, выделяемый этими органами. В разработке этого метода выдающаяся роль принадлежит И. П. Павлову. Великий физиолог и его ученики предложили такие ставшие теперь классическими операции, как фистулы желудка, поджелудочной железы, желчных протоков, кишечника, мочевого пузыря и т. д. Выдающееся значение в изучении физиологии желудка имеет операция И. П. Павлова — создание малого желудочка с сохраненной в нем иннервацией. Фистула слюнной железы позволила И. Л. Павлову провести серию экспериментов, положивших начало материалистическому учению об условных рефлексах как основе высшей нервной деятельности.
Особую группу составляют операции, при которых создаются необычные, неестественные сообщения между кровеносными сосудами или выводными протоками различных органов. Из операций этого типа можно упомянуть порто-кавальные свищи, артериовенозные анастомозы, уретро-кавальный анастомоз и т. д.
Наше время характеризуется быстрым развитием экспериментальной хирургии.
Наиболее примечательным является стремление экспериментаторов к моделированию все большего числа патологических состояний и болезней, приближающихся к человеческим, к проведению исследований на клеточном или молекулярном уровне.
Бурное развитие получили в последние годы экспериментальные исследования по проблеме трансплантации органов и тканей. Не говоря об аспектах, связанных с изучением неинфекционного иммунитета, достижением экспериментальной хирургии является разработка техники пересадки почти всех жизненно важных органов, экспериментальное доказательство эффективности способов иммуносупрессии, селекции по антигенным и генетическим признакам.
Одной из характерных тенденций современной экспериментальной хирургии, особенно в области трансплантации органов, является все большее развитие микрохирургии, т. е. проведения операций на мелких лабораторных животных. Преимуществом операций на мелких животных является их относительная дешевизна, возможность постановки массовых экспериментов и, что самое главное, проведение их на генетически однородном (или неоднородном) материале.
В заключение следует заметить, что экспериментальная хирургия должна рассматриваться и как учебный предмет, чрезвычайно важный для образования будущего врача или ученого-экспериментатора.
Оперируя на животных, студенты овладевают необходимыми хирургическими навыками, учатся обращению с живыми тканями, осваивают некоторые стандартные хирургические операции. Во II Московском ордена Ленина медицинском институте имени Н. И. Пирогова в 1968 г. экспериментальная хирургия введена как самостоятельный учебный предмет для студентов медико-биологического факультета.
Настоящее руководство, являющееся первой в нашей стране попыткой систематического изложения экспериментальной хирургии, предназначено в первую очередь для студентов-медиков и молодых ученых, чьи интересы связаны с научно-исследовательской работой в экспериментальных лабораториях.
При выборе тех или иных экспериментальных операций автор руководствовался в первую очередь их принципиальным значением. Общие вопросы (содержание животных, наркоз, асептика, стандартная техника и т. д.) предпосланы описанию операций на отдельных органах и системах, что позволило избежать повторений и излишней детализации в частных разделах руководства.
В работе над руководством активное участие принял доцент Э. Ф. Малюгин, которому автор приносит глубокую благодарность за неоценимую помощь и сотрудничество.
Отдавая себе отчет в возможных просчетах и неизбежных неточностях при написании этого руководства, автор был бы весьма признателен всем читателям за критические замечания, советы и пожелания, которые будут восприняты с глубокой благодарностью.
* И. П. Павлов. Речь на торжественном заседании Общества русских врачей. 1899.