Коллектив авторов - Раневой процесс: нанобиотехнологии оптимизации

• Название: Раневой процесс: нанобиотехнологии оптимизации
• Автор: Коллектив авторов
• Жанр: Медицина

На основе данных мировой литературы, результатов собственных клинических и экспериментальных исследований в настоящем издании изложены современные представления о патогенезе и основных направлениях лечения локального раневого процесса при тяжелой механической травме мирного времени и огнестрельных ранениях. Важными разделами книги явились анализ возможности и обоснование новых подходов к лечебной коррекции основных звеньев патогенеза раневого процесса с использованием нанобиотехнологий. Авторами представлены результаты исследования биологической активности различных кластеров фуллерена С, антибактериальной активности неоргано-органических нанобиокомпозитов, содержащих металлы – серебро, золото, платину, железо, стабилизированных арабиногалактаном, и других наноантисептиков. Показана высокая активность в биологических средах и при раневом процессе новых биоактивных наноструктурных сорбирующих раневых покрытий, предупреждающих осложненное течение раневого процесса и сокращающих сроки заживления ран.

Издание предназначено для специалистов хирургического профиля, специалистов, работающих в области нормальной и патологической физиологии, преподавателей и студентов медицинских и биологических вузов, а также специалистов технического профиля, интересующихся проблемой нанобиотехнологий.

---

Результаты полученных исследований являются основанием для определения показаний к применению в комплексе средств местного лечения огнестрельных ран антиоксидантов, и, в первую очередь, антиоксидантов липидной природы. Использование антиоксидантов должно способствовать уменьшению вторичного некроза и сокращению сроков лечения.

В целом выявленные изменения в мышечной ткани первой зоны огнестрельной раны свидетельствуют о первичной гибели мягких тканей непосредственно после ранения вследствие их механического повреждения и прекращения микроциркуляции. Это подтверждено гистологическими исследованиями.

Через 6 ч после ранения в мышечной ткани отмечено максимальное накопление лактата – до 32,0 ± 0,5 % и снижение пирувата – 32,0 ± 0,2 %. По сравнению с нормальными показателями, уровень активности лактатдегидрогеназы (ЛДГ) возрастал в 10 раз, а активность ЦХО снижалась на 30 %. Уровень глюкозы составил 92 % от нормального. Одновременно наблюдалось резкое повышение содержания натрия и кальция – соответственно до 41 и 10 мэкв (при норме6и4мэкв) и уменьшение содержания ионов калия и магния – до 12 и 17 мэкв (в норме – 33 и 28 мэкв). Снижение калия и магния связано, по-видимому, с переходом части ионов из внеклеточной жидкости в раневой экссудат, а повышение концентрации натрия и кальция – с имбибированием мышечной ткани кровью во время ранения. Напряжение кислорода и гипероксическая проба в эти же сроки наблюдения были резко снижены, а локальный объемный кровоток вообще отсутствовал. Показатели системы ПОЛ-АО свидетельствовали о необратимом характере изменений в тканях в связи с резким дисбалансом между образованием вторичных и конечных продуктов системы ПОЛ-АО и содержанием антиоксидантов липидной природы, а также активностью антиоксидантного фермента супероксиддисмутазы.

Во второй зоне через 6 ч после ранения в мышечной ткани наблюдалось прогрессирующее нарушение микроциркуляции (36,1 ± ± 0,7 %) до практически полного прекращения ее на третьи сутки (12,8 ± 0,4 % относительно нормального уровня). В большинстве гистологических препаратов ткани были разрушенными, лишь часть из них имела неизмененную структуру. К третьим суткам происходило отмирание поврежденных тканей с образованием вторичного некроза, который соединялся с первично разрушенными тканями в общую зону некроза.

Через 6 ч после огнестрельного ранения в мышечной ткани отмечено изменение метаболических процессов (в частности, метаболитов гликолиза) и содержания основных ионов, однако степень выраженности этих изменений была меньшей, чем в первой зоне. Так, накопление лактата составило 21,0 ± 0,9 %, что на 11 % ниже показателей первой зоны. Уровень пирувата был равен 30 % относительно нормального уровня (на 12 % ниже, чем в первой зоне). Активность ЛДГ была повышена по сравнению с нормальными показателями в три раза, а активность ЦХО снижена на 30 % и соответствовала активности этого фермента в мышечной ткани первой зоны. Уровень гликолиза превышал нормальный в 1,5 раза (на 50 % выше, чем в первой зоне). В отличие от первой зоны во второй наблюдали снижение содержания ионов натрия и кальция (до 20 и 5,5 мэкв) и повышение содержания ионов калия и магния (до 28 и 17 мэкв), рО2, гипероксическая проба и ЛОК были резко снижены.

Уровень показателей системы ПОЛ-АО соответствовал показателям первой зоны, но был несколько меньшим. Через сутки после ранения в мышечной ткани развивался дисбаланс между образованием вторичных и конечных продуктов, содержанием АОЖ и активностью СОД.

Полученные данные позволили связать образование вторичного некроза с прогрессирующим нарастанием расстройств микроциркуляции, резким снижением метаболической активности, прекращением выработки энергии на почве ишемии тканей, а также вторичным дисбалансом в системе ПОЛ-АО, способствующим разрушению клеточных структур.

В третьей зоне через 6 ч после ранения в мышечной ткани наблюдали выраженные расстройства микроциркуляции (56,3 ± 0,9 % относительно нормального уровня), которые достигали критических показателей на третьи сутки, а затем начинали уменьшаться и при гладком течении раневого процесса приходили к норме на 14-е сутки. Морфологически при этом наблюдали реактивно-пролиферативные процессы, что сопровождалось развитием на третьи сутки грануляционной ткани, края которой превращались в линию демаркации между живыми и здоровыми тканями.

Уровень лактата и пирувата в этой зоне был близок к нормальным показателям и составлял соответственно 97 и 70 %. При этом активность ЦХО снижалась на 40 %, а ЛДГ повышалась в 2,5 раза. Содержание глюкозы достигало 170 % относительно нормы. Содержание ионов натрия и кальция превышало нормальные уровни и составляло соответственно 18 и 5,3 мэкв, ионов калия было ниже (29 мэкв), а магния – близким к нормальному уровню (30 мэкв), рО2 и гипероксическая проба были снижены незначительно, а ЛОК несколько превышал нормальный уровень.

Исследование показателей системы ПОЛ-АО выявило, что изменения в третьей зоне носят обратимый характер. В первые трое суток после ранения уровень вторичных продуктов ПОЛ не изменялся, незначительное повышение его наблюдали лишь на пятые сутки.

Одновременно отмечено повышение содержания первичных продуктов ДК (пятые сутки – 7,5 ± 1,3 мкмоль/мг липидов). Содержание конечных продуктов ПОЛ оставалось на уровне нормальных величин во все сроки наблюдения.

Таким образом, изменения в третьей зоне отличались выраженными расстройствами микроциркуляции, которые медленно восстанавливались лишь к 14-м суткам после ранения. При неосложненном течении раневого процесса наблюдали явления регенерации мышечной и соединительной тканей. Отличительной особенностью третьей зоны оказалось замедление в ранние сроки интенсивности метаболических процессов и умеренная активация процессов ПОЛ. В то же время снижение антиоксидантной защиты не достигало критического уровня, что позволяло организму поддерживать уровень ПОЛ без образования конечных продуктов. Отсюда следует, что патофизиологические сдвиги в третьей зоне носили обратимый характер. Однако их нельзя не учитывать при планировании общего и местного лечения огнестрельных ранений.

В четвертой зоне через 6 ч после ранения микроциркуляция в мышечной ткани была снижена умеренно и составляла 76,7 ± 1,1 % относительно нормального уровня. Указанные расстройства были выражены в значительно меньшей степени, чем в первых трех зонах, и восстанавливались на седьмые сутки.

Радионуклидные исследования состояния микроциркуляции в окружности огнестрельных пулевых ранений мягких тканей у раненых позволили уточнить размеры установленных зон повреждения тканей, которые несколько отличались от результатов, полученных в эксперименте. Так, границы первой зоны менялись в пределах до 0,6 см от края раны, второй – от 0,5 до 1,4 см, третьей – от 0,8 до 4,2 см и четвертой зоны – от 1,4 до 9,2 см. Размеры зон зависели от баллистических свойств ранящего снаряда и расстояния, с которого было нанесено ранение, т. е. количества энергии, переданной тканям.

Таким образом, проведенными исследованиями установлена взаимосвязь между уровнем микроциркуляции в тканях огнестрельной раны, кислородным режимом, характером метаболических расстройств и состоянием системы ПОЛ-АО. Это позволяет связать образование вторичного некроза тканей с прогрессирующим нарастанием расстройств микроциркуляции, резким снижением метаболической активности и прекращением выработки энергии на почве ишемии тканей, а также с вторичным дисбалансом в системе ПОЛ-АО, способствующими разрушению клеточных структур.

Завершая данный раздел книги, следует подчеркнуть, что в результате комплексного экспериментального и клинического исследования состояния тканей с использованием радионуклидного, биомикроскопического, биофизических, биохимических и морфологических методов нам удалось сформулировать новые представления о зональности повреждений в окружности огнестрельной раны. На этой основе можно сделать следующие выводы:

1. При огнестрельных пулевых ранениях в тканях, окружающих рану, закономерно формируется четыре зоны повреждений, отличающихся морфофункциональной характеристикой, динамикой гибели или восстановления тканей:

а) первая зона – первичного разрушения (некроза) или тотальных микроциркуляторных нарушений;

б) вторая зона – вторичного некроза или зона субтотальных нарушений со снижением уровня микроциркуляции на 64,3 ± ± 1,1 % (окончательно формируется на 3–4-е сутки после ранения);

в) третья зона – реактивно-деструктивных изменений или зона очаговых расстройств со снижением уровня микроциркуляции на 43,7 ± 1,3 % (при неосложненном течении раневого процесса восстанавливается к исходу второй недели после ранения, при осложненном течении раневого процесса становится дополнительным источником вторичного некроза);