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.

---

Таким образом, функциональная характеристика тканей зон огнестрельной раны отличалась в определенной степени мозаичным характером.

Через сутки после ранения в тканях первой зоны сохранялась резкая гипоксия (рО2 – 2,8 ± 0,5 мм рт. ст. без реакции на ингаляцию кислорода). РП нестабильно медленно сдвигался в отрицательную сторону и составил 15,4 ± 8,7 мВ. Во второй зоне отмечено постепенное снижение рО2 до 8,9 ± 1,7 мм рт. ст., с незначительной реакцией на ингаляцию кислорода (9,9 ± 2,3 мм рт. ст.). ЛОК резко снижался до 8,3 ± 3,1 мл/100 г. РП составил 20,9 ± 7,4 мВ. Полученные данные позволили заключить, что через сутки после ранения ткани второй зоны находятся в состоянии критической гипоксии.

В третьей зоне рО2 составляло 18,4 ± 3,1 мм рт. ст., гипероксическая проба (ГП) была равна 104,4 ± 11,3 мм рт. ст., ЛОК повышен до 30,3 ± 9,4 мл/100 г, а РП составил 123,1 ± 24,2 мВ.

В четвертой зоне рО2 не отличалось от нормальных показателей. Однако ГП была высокой – 115,7 ± ± 8,3 мм рт. ст., а ЛОК несколько превышал норму – 31,5 ± 8,1 мл/100 г. РП был равен 172,3 ± ± 31,6 мВ.

На третьи сутки после ранения отмечено резкое снижение функциональной активности тканей второй зоны до показателей, регистрируемых в первой зоне. При этом рО2 уменьшилось до 3,5 ± 0,6 мм рт. ст. Реакции на ингаляцию кислорода не отмечено. ЛОК по клиренсу водорода не выявлялся. РП составил 16,7 ± 6,4 мВ. В тканях третьей зоны отмечено некоторое повышение рО2 (до 22,1 ± 2,9 мм рт. ст.). ЛОК составил 37,4 ± 6,1 мл/100 г, РП – 196,0 ± 24,4 мВ. Функциональная активность четвертой зоны постепенно приближалась к норме. Исходное рО2 было равно 38,4 ± 5,7 мм рт. ст. Однако при ГП этот показатель достигал 198,4 ± 31,3 мм рт. ст. ЛОК и РП несколько превышали нормальные показатели и составляли соответственно 42,4 ± ± 10,2 мл/100 г – 149,6 ± 25,2 мВ.

Таким образом, на третьи сутки после ранения отмечена разнонаправленность функциональной активности различных зон огнестрельной раны. Так, функциональная активность в тканях второй зоны практически отсутствовала. Ткани третьей зоны в этот период оказались функционально наиболее активными. Показатели активности четвертой зоны приближались к нормальному уровню.

На седьмые сутки после ранения некротические ткани, из которых состояли первые две зоны, отторгались или находились на стадии отторжения. В тканях третьей зоны отмечена тенденция к нормализации показателей. Исходное рО2 в этих тканях составляло 30,1 ± 6,4 мм рт. ст., а при ингаляции кислорода достигало 110,6 ± ± 8,1 мм рт. ст. ЛОК был равен 35,1 ± 5,4 мл/100 г, а РП – 182,3 ± ± 19,7 мВ. Функциональная активность тканей четвертой зоны практически не отличалась от нормальных показателей.

На десятые сутки отмеченная тенденция к нормализации показателей в тканях третьей зоны сохранялась, а на 15-е сутки практически приближалась к норме.

Распределение основных ионов – K+,Na+,Са2+,Mg2+ в выявленных зонах огнестрельной раны было изучено в динамике – через 6 ч, на 3, 7, 14 и 40-е сутки после ранения (Цивирко Л. А.).

Через 6 ч после ранения было четко выявлено изменение в ионограммах: резкое снижение содержания Na+,Ca2+ в первой зоне и незначительное снижение уровня этих показателей во 2, 3 и 4-й зонах, уменьшение содержания калия и магния в первых двух зонах. Резкое снижение содержания K+ иMg2+ отмечено только в первой зоне. Как известно, кальций и магний находятся в мышечных волокнах в осмотически неактивном состоянии. Изменение содержания кальция и магния можно, вероятно, связать с имбибированием ткани кровью во время ранения и переходом этих ионов с внеклеточной жидкостью в раневой экссудат.

На третьи сутки после ранения происходило снижение содержания натрия в первых трех зонах, хотя уровень его оставался достаточно высоким. В этот срок значительно увеличивалось содержание K+ во всех зонах на фоне нормального содержания Са2+ и сниженного содержания Mg2+. Увеличение содержания натрия в 4-й зоне и его высокий уровень в первых трех зонах указывают, по-видимому, на выраженные нарушения проницаемости клеточных мембран, что и приводило к накоплению натрия в клетках мышечных волокон и их отеку.

Повышенное содержание Na+ иK+ на фоне низкого содержания Са2+ и нормальной концентрации Mg2+ сохранялось в 3-й и 4-й зонах до 14-х суток. Низкая функциональная активность поврежденной мышцы и замена части мышечной ткани на коллагеновую может, по-видимому, приводить к снижению содержания Са2+.

Таким образом, изучение ионограмм мышечной ткани после огнестрельного ранения позволило получить определенные подтверждения повреждения клеточных мембран в мышечной ткани, окружающей огнестрельную рану, степень которых зависит от уровня расстройств микроциркуляции.

В условиях эксперимента для определения продуктов ПОЛ и компонентов антиоксидантной системы материал для исследования брали в соответствии с выявленными зонами огнестрельной раны на различном удалении от раневого канала через 6 ч, 1, 3, 5, 7, 14 суток. Установлено, что начиная с 6 ч после ранения по уровню ПОЛ и содержанию антиоксидантов (АО) первая и вторая зоны могут рассматриваться как одна, хотя по уровню микроциркуляции они отчетливо различаются. На гистологических препаратах видно, что в зоне, непосредственно прилежащей к зоне травматического разрушения тканей, проявляются дегенеративные изменения в концевых частях мышечных волокон и прослойках соединительной ткани. В мышечной ткани 1-й и 2-й зон происходило увеличение содержания вторичных и конечных продуктов ПОЛ – ТБК-активных и «флуоресцирующих» продуктов. Уровень диеновых конъюгатов (ДК) возрастал незначительно. На фоне неизменного содержания АО имело место снижение антиоксидантов липидной природы (АОЖ). В мышечной ткани 3-й и 4-й зон незначительное повышение содержания ТБК-активных продуктов сопровождалось снижением АОЖ. Содержание ДК и «флуоресцирующих» продуктов статистически не отличалось от контрольных показателей. Активность супероксиддисмутазы (СОД) также не изменялась.

Наиболее четкое различие между зонами по уровню показателей ПОЛ и антиоксидантов проявлялось через 24 ч после ранения. В первой и второй зонах выявлен при этом резкий дисбаланс между образованием вторичных и конечных «флуоресцирующих» продуктов ПОЛ, содержанием АОЖ и активностью антиоксидантного фермента СОД. Это свидетельствует о том, что активация ПОЛ происходит на фоне истощения АОС. Выявленные изменения в ранние сроки подтверждали необратимость процессов ПОЛ как в первой зоне расстройств микроциркуляции, так и в мышечной ткани, непосредственно прилегающей к этой зоне.

В клиническом плане полученные данные важны для представления о сущности изменений, происходящих во второй зоне, и позволяют с помощью ранних исследований прогнозировать гибель тканей этой зоны за счет явлений вторичного некроза. Вторичный некроз при этом можно объяснить резким нарушением микроциркуляции, прекращением, вследствие ишемии тканей, выработки энергии и вторичной активацией ПОЛ с последующим разрушением клеточных структур.

В патофизиологическом и клиническом плане важными представляются результаты исследования процесса ПОЛ в третьей и четвертой зонах. Изменения в этих зонах принципиально отличались от изменений в первой и второй зонах. В третьей и четвертой зонах при измененном (1–3-е сутки) или незначительно повышенном (5-е сутки) уровне вторичных продуктов ПОЛ существенно возрастало содержание первичных продуктов ПОЛ (ДК), максимальный уровень которых отмечен на пятые сутки после ранения. При этом в четвертой зоне содержание ДК было в два раза выше, чем в третьей зоне (третья зона – 7,5 ± 1,3 мкмоль/кг липидов; четвертая зона – 15 ± 4,3 мкмоль/кг липидов; р < 0,005). Содержание конечных продуктов ПОЛ в третьей и четвертой зонах оставалось на уровне контрольных величин во все сроки наблюдения. Полученные данные свидетельствуют об активации ПОЛ в третьей и четвертой зонах, выраженной в разной степени. Представляется, что снижение антиоксидантной защиты в этих зонах не достигало критического порога, что позволяло организму поддерживать ПОЛ на определенном уровне без образования конечных продуктов. Выявленные сдвиги процесса ПОЛ в третьей и четвертой зонах коррелируют с динамикой микроциркуляторных расстройств и процессами, сопровождающими дегенерацию мышечной ткани (приток в мышечную ткань многочисленных элементов, активация фибробластов и др.).

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.