Конкретные методы морфологического исследования в зависимости от применяемого оборудования включают макроскопическое (осмотр тканей невооруженным глазом, взвешивание), микроскопическое (обычное светооптическое, поляризационная микроскопия, люминесцентная микроскопия, гистохимические методы, иммуногистохимия) и ультрамикроскопическое (электронная микроскопия) исследования. На всех уровнях возможна количественная оценка выявляемых изменений – морфометрия. С развитием этого направления патоморфология, приобретя аппарат математики, окончательно обрела статус научной дисциплины.

Объектом патофизиологических исследований является патологический процесс. Основным подходом в этом направлении патологии по-прежнему остается эксперимент, а основной целью – установление закономерностей возникновения патологических процессов, механизмов их развития, коррекции или ликвидации. Конечная задача любого эксперимента – перенесение полученных данных в клиническую практику.

В процессе познания в биологии и медицине научный эксперимент выполняет следующие основные функции:

• выступает средством получения новых научных данных;

• является способом выделения общего в серии сходных явлений, обоснования закономерностей, формирования гипотез;

• выступает средством проверки гипотез и теорий, критерием их истинности;

• является относительным гарантом перед применением новых способов и методов диагностики и лечения в клинической практике.

По продолжительности различают острый эксперимент (например, воспроизведение острой кровопотери, отравления угарным газом и т. д.) и хронический, который подразумевает длительное наблюдение за экспериментальным животным (введение электродов, операция изолированного желудочка по Павлову, трансплантация органов и тканей).

Эксперимент позволяет производить такие воздействия на органы животного (травма, ожог, облучение), которые невозможны и недопустимы в клинике. Только в эксперименте на животных возможно испытание новых лекарственных препаратов. Некоторые болезни (психические заболевания, ряд опухолей, некоторые иммунопатологические состояния) в эксперименте воспроизвести пока не удалось.

Этапами постановки и проведения эксперимента являются: формирование рабочей гипотезы, определение цели и задач исследования, выбор конкретных методик, непосредственное проведение эксперимента (серии опытов), фиксация и анализ данных эксперимента, обсуждение и выводы.

Основу проведения эксперимента составляет получение максимально точной модели болезни. Моделирование – это воспроизведение структурно-функционального комплекса болезни в более упрощенной форме для выяснение причин, условий и механизмов ее развития, разработки методов лечения и профилактики.

Требования к модели:

– аналогия причин и условий развития болезни;

– сходство функциональных и морфологических изменений болезни и ее модели на системном, органном, клеточном и молекулярном уровнях;

– сходство в развитии типичных осложнений;

– эффективность лечения одними и теми же воздействиями.

В зависимости от степени упрощения и уровня изучения в патологии можно моделировать нозологические формы, типовые патологические процессы, нарушения функций отдельных органов и систем, нарушения деятельности отдельных клеток и их компонентов, молекулярные нарушения.

Конкретные экспериментальные методики, используемые при моделировании, могут содержать выключение функции какого-либо органа или ткани (удаление, перерезка нерва, пережатие сосуда, фармакологическая блокада и др.), раздражение (стимуляция) функции, моделирование изменений регуляции и баланса химических веществ-метаболитов и т. д. Наиболее часто для проведения экспериментов используют различных лабораторных животных: белых крыс и мышей, кроликов, морских свинок, а также беспородных собак и кошек, реже – овец, свиней и других животных. Выполнение экспериментальных исследований строго регламентировано российским и международным законодательствами. Все работы проводят в рамках утвержденных учебных и научных программ специалисты с медико-биологическим образованием; болезненные и травмирующие процедуры выполняют при необходимом уровне обезболивания. Все эксперименты проводят не из праздного любопытства, а для изучения механизмов развития заболеваний, актуальных для человека. Это первый необходимый, но не самодостаточный этап познания болезни.