6 курс / Кардиология / Справочник_хирурга_Раны_и_раневая_инфекция_Абаев_Ю_К

1 7 0 Инфекция и рана

фекции обращают на себя внимание сине-зеленое окрашивание и сильный сладкий запах гноя. Тифозный гной жидкий и коричневатый, гной кишечной палочки также коричневый. Туберкулезный гной водянистый с фибринозными волокнами. При специфических раневых инфекциях (актиномикоз, туберкулез, сифилис) преиму­ щественно выражена хроническая воспалительная пролиферация.

Количество бактерий. Менее чем 105 бактерий на 1 г ткани, как правило, ока­ зывается недостаточным для развития выраженной раневой инфекции. Наличие крови, сыворотки, инородных тел, земли, омертвевших тканей, шовного материала снижает количество бактерий, необходимое для развития раневой инфекции.

Вирулентность возбудителей представляет собой сумму специфических воз­ действий микроорганизмов, интенсивности размножения и токсического действия. Интенсивность раневой инфекции решающим образом зависит от соотношения ви­ рулентности и числа микроорганизмов, с одной стороны и состояния защиты реак­ ций организма — с другой. При этом для обеих систем соотношений нет никаких абсолютных показателей.

Инкубационный период. Между моментом обсеменения раны возбудителями и клинически наблюдаемым развитием раневой инфекции проходит определенное время — инкубационный период, в ходе которого микроорганизмы приспосаблива­ ются к новой среде, размножаются или только выходят из спор (возбудители столб­ няка, клостридиальной инфекции). Чем выше вирулентность возбудителя, чем сла­ бее защитные силы организма, тем короче инкубационный период.

Для успешного лечения контаминированных ран учет фактора времени в виде инкубационного периода представляет большое значение. В среднем инкубацион­ ный период продолжается от 6 до 8 ч (P.L. Friedrich, 1898). Однако в тех случаях, когда возбудители происходят из примерно одинаковой среды (пассажи на людях и животных), им не требуется столь длительного времени: они мгновенно готовы к размножению и агрессивному действию. Поэтому раневые инфекции при укусах животными, повреждениях кожи и загрязнении содержимым кишечника, навозом, жидкостями во время патолого-анатомического вскрытия, на бойнях считаются - чрезвычайно опасными.

Локализация раны. Различные участки организма человека в зависимости от их кровоснабжения характеризуются различной восприимчивостью по отношению к одному и тому же возбудителю. Высокая предрасположенность к инфекции под­ кожной жировой клетчатки, внутренних суставных оболочек, плевры, сухожильных волокон и умеренная — полости рта, лица, апоневроза головы. Раны с большим количеством «слепых» карманов представляют собой лучшую питательную основу, чем линейные раны с ровными краями.

Общее и местное состояние защитных сил организма. Общая и местная ре­ зистентность организма против патогенных микроорганизмов может снижаться вследствие белковой недостаточности, анемии, сахарного диабета, в связи с возрас­ том, сопутствующими заболеваниями. С другой стороны, известно, что загрязнение раны даже вирулентными микроорганизмами, с которыми организм уже неоднок-

развития инфекции постоянно имеются в подкожной жировой клетчатке, где и без того недостаточное кровообращение ухудшается при наложении швов. Так, шов­ ный материал (раздражающий инородный фактор) и некроз ткани ведут к разви­ тию инфекционного процесса даже при наличии небольшого количества микро­ организмов.

К регионарным лимфатическим узлам из очага местной инфекции притекает увеличенное количество лимфы с большим числом патогенных возбудителей, лей­ коцитов, остатков клеточного и тканевого распада. В лимфатических узлах не про­ исходит образования специфических антител на бактериальные антигены. Лимфо­ узлы в данной ситуации действуют в виде фильтра для бактерий, чтобы предотвра­ тить или, по меньшей мере, ограничить проникновение микроорганизмов в кровя­ ное русло.

При «штурме» бактерий клинически отмечаются отечность, болезненность и по­ вышение температуры в области лимфатических узлов. Гистологически во многих лимфоузлах отмечается переполнение их лимфоцитами и макрофагами. Последние поглощают детрит клеток, оставшиеся эритроциты и лейкоциты, агглютинирован­ ные бактерии. Недостаточность барьерной функции лимфатических узлов или «пре­ одоление» их ведет к инвазии кровяного русла патогенными микроорганизмами и бактериемии с вероятными тяжелыми последствиями.

Уменьшение лимфооттока вследствие повреждения лимфатических узлов (руб­ цы, хроническое воспаление) или удаление их в процессе операции (подмышечные узлы при раке молочной железы, паховые — при раке полового члена и т.п.) значи­ тельно ослабляет естественные защитные механизмы в зоне лимфооттока.

В ответ на каждую травму развивается метаболическая реакция, которая обус­ ловлена центральными механизмами и направлена на выживание организма. Выс­ вобождение гормонов коры надпочечников и мозгового слоя коррелирует с тяжес­ тью полученной травмы — это играет значительную роль в поддержании гомеостаза. Однако для защитных сил против инфекции это явление имеет неблагоприятное значение: чем тяжелее травма (операция), тем больше нарушается противомикробная защита, следовательно, больше опасность развития раневой инфекции.

Избыточное выделение стероидных гормонов ослабляет лейкоцитарные и соеди­ нительнотканные реакции, подавляется фагоцитоз. В экспериментах на животных эк­ зогенный приток гормонов надпочечников (стероидов) в терапевтических дозах вы­ зывает существенное снижение резистентности против стандартных количеств пато­ генных микробов. У больных с синдромом Кушинга выявляется отчетливое подавле­ ние процесса заживления раны, более частое развитие раневой инфекции.

У больных с тяжелыми ожогами может доходить до блокады иммунной системы, что подтверждается удивительно хорошим приживлением гетеротрансплантата кожи при длительном его сохранении. Одновременно с подавлением реакции отторжения у обожженных в значительной мере подавлена и защита против инфекций.

При травматическом или вызванном операцией шоке в процесс вовлекаются почки, печень, легкие, кишечник и другие органы. При этом, пусть даже кратковре-

менно и обратимо, происходит образование антител в почках, уменьшается обезв­ реживание эндотоксинов ретикулоэндотелием печени (уменьшенный портальный приток), клетками лимфатических узлов и макрофагами легких. Во время оператив­ ного вмешательства чрезвычайно важно помнить, что шокоподобная ситуация мо­ жет развиться в любое время, а особенно при выполнении тяжелых операций. Тяже­ лые операции в большинстве случаев являются и продолжительными, при этом име­ ет место дополнительная опасность бактериального загрязнения раны.

Как известно, у пациентов старше 50 лет раневые инфекции, несмотря на одина­ ковые по продолжительности и техническому исполнению оперативные вмешатель­ ства, развиваются значительно чаще. Это объясняется снижением общей резистент­ ности организма. Избыток массы тела, высокое артериальное давление, сахарный диабет, диспротеинемия, анемия также являются факторами, способствующими раз­ витию раневой инфекции.

Целая серия фармацевтических средств оказывает побочное влияние на защит­ ные силы организма за счет блокады ретикулоэндотелиальной системы и подавле­ ния иммунной защиты, т.е. «открывает ворота» для инфекции в ране. К ним отно­ сятся иммуносупрессивные средства, цитостатики, антикоагулянты. Почти все нар­ котические средства в зависимости от дозы и продолжительности воздействия уг­ нетают функцию лейкоцитов, а следовательно, и защитные иммунные силы. Повы­ шающие артериальное давление средства в послеоперационном периоде также дей­ ствуют неблагоприятно на иммунную защиту вследствие периферической вазоконстрикции и уменьшения кровоснабжения в поврежденной области.

Наряду с этим существуют еще врожденные нарушения, которые могут быть причиной развития раневой инфекции. К ним следует отнести недостаток фибриностабилизирующего фактора XIII свертывающей системы крови, афибриногенемию, анальбуминемию, гемофилию. Тщательные лабораторные исследования долж­ ны быть направлены на выявление всех этих факторов в предоперационном пери­ оде с целью определения показаний к операции и прогнозирования осложнений. У многих больных, страдающих тяжелыми хроническими заболеваниями, наруше­ ние иммунной защиты может проявляться в недостаточной выработке антител (им­ муноглобулинов), дефиците Т- или В-системы лимфоцитов. Поэтому для проведе­ ния адекватной иммунопрофилактики необходимы соответствующие диагностичес­ кие исследования.

Воздействие патогенного возбудителя и его токсинов на рану ведет к значитель­ но более интенсивному воспалению, чем посттравматическое. Воспаление является выражением происходящих в ране процессов, направленных против возбудителей, инфицировавших рану, путем мобилизации защитных сил организма. Поэтому воспа­ лительную защитную реакцию организма следует поддерживать в определенных пре­ делах, а не бороться с ней применением противовоспалительных средств.

Бактериальное воздействие из раны на ткани происходит не тотчас же, а только после инкубационного периода, в течение которого микроорганизмы должны пре­ одолеть локальный иммунный барьер. Маловирулентные возбудители уничтожают-

ся этими иммунными механизмами настолько, что раневая инфекция не развивает­ ся и рана заживает первичным натяжением. Если в течение инкубационного перио­ да бактерии размножились и внедрились в ткани, их разрушительное действие на ткани может быть приравнено к воздействию химических или термических повреж­ дающих факторов. В таком случае организм отвечает на инвазию бактерий защит­ ной реакцией в виде воспаления. Интенсивность воспаления указывает на то, что организм проявляет свои защитные механизмы.

Воспалительная реакция не обязательно должна происходить параллельно ви­ рулентности возбудителя. Однако обычно считают, что сила воспалительной защит­ ной реакции соответствует силе бактериального воздействия. Воспаление является решающим защитным механизмом организма, от интенсивности и способности ко­ торого зависят течение раневой инфекции, размеры тканевых повреждений и за­ живление раны.

Если местная «битва» складывается в пользу тканей, образовавшиеся ранее уча­ стки некроза расплавляются, резорбируются или отграничиваются за счет демарка­ ции и процесс заживления раны протекает благоприятно. Если же организму при полном использовании своих защитных сил не удалось уничтожить возбудителя, дело доходит до значительного, порой прогрессирующего распада тканей, прорыва возбудителей в лимфатические и кровеносные сосуды с развитием генерализован­ ной формы инфекции (сепсис).

Картина, на фоне которой развивается раневая инфекция в рамках местных из­ менений, в значительной мере зависит от принадлежности возбудителя к опреде­ ленной группе и его вирулентности. Если вирулентность бактерий очень низка, ме­ стная гиперемия с последующим пропитыванием тканей плазмой и лейкоцитами в виде серозно-лейкоцитарного воспаления (воспалительный отек) оказывается дос­ таточной, чтобы уничтожить этого возбудителя инфекции. По мере резорбции отеч­ ной жидкости восстанавливается первоначальное состояние тканей. В других слу­ чаях проявляются все признаки воспаления. Между острым и хроническим течени­ ем раневой инфекции в зависимости от вида возбудителя, его вирулентности и со­ стояния местных защитных факторов возможны многочисленные варианты.

ПАТОГЕНЕЗ АНАЭРОБНОЙ РАНЕВОЙ ИНФЕКЦИЙ

Под термином «анаэробная инфекция» обычно подразумеваются острые забо­ левания с участием спорообразующих микробов рода Clostridium, возбудителей газовой гангрены. Однако удельный вес этих микроорганизмов невелик и состав­ ляет около 5% среди патогенных анаэробов. Согласно традиционным представле­ ниям под анаэробной клостридиальной инфекцией понимается патологический процесс, вызываемый спорообразующими микробами и имеющий своеобразное те­ чение. Считалось, что классическая газовая гангрена развивается при обширных ранениях, особенно загрязненных землей, причем этиологию анаэробных нагнои-

тельных процессов связывали лишь с клостридиальными возбудителями. По мере накопления клинических данных был установлен принципиально важный факт: патогенные клостридии обнаруживаются в ранах военного и мирного времени сравнительно часто, но практически не участвуют в патогенезе раневого процес­ са. У больных при этом отсутствует клиника «классической» клостридиальной ра­ невой инфекции. Клостридиальные анаэробы высеваются из огнестрельных ран в 10-90% случаев, однако заживление этих ран протекает по типу обычного (ба­ нального) гнойного процесса и лишь в 2% имеет место развитие классической клостридиальной инфекции.

Для развития анаэробной инфекции большое значение имеет наличие предрас­ полагающих факторов. Определяющее значение при этом имеет состояние иммун­ ной системы организма, особенно степень местных нарушений в ране. В первую очередь к ним относится состояние кровообращения в очаге поражения: повреждение магистральных сосудов или их сдавление в 15-20 раз повышает воз­ можность развития клостридиальной инфекции. Другим предрасполагающим фак­ тором являются повреждения костей, при которых этот вид инфекции развивается в 4 раза чаще. Наличие в ране некротизированных тканей, инородных тел также со­ здает благоприятные условия для клостридиальной инфекции.

Анаэробная инфекция как осложнение травмы обычно развивается в ранах с обширным размозжением тканей, значительно загрязненных, особенно при несво­ евременной или неадекватной хирургической обработке. Причиной возникновения клостридиальной инфекции в мирное время может быть недостаточная дезинфек­ ция инвазивного инструментария, а также некачественная обработка поверхности кожи в местах инъекций. Вспышка заболевания может развиться из дремлющих оча­ гов инфекции в рубцовой соединительной ткани.

Помимо спорообразующих облигатных анаэробных бактерий имеется большая группа анаэробных бактерий, которые не образуют спор (неспорообразующие или неклостридиальные). Обычно это представители нормальной аутофлоры человека. Об их участии в развитии раневой инфекции известно давно, но лишь в последние годы в связи с развитием и усовершенствованием методов бактериологической ди­ агностики появилась возможность более точной идентификации микроорганизмов, вызывающих развитие анаэробной инфекции. Локализуются неклостридиальные анаэробы преимущественно в полости рта, верхних дыхательных путях и особенно в толстой кишке, где их количество достигает 1010-1012 в 1 г фекалий (соотношение аэробов и анаэробов составляет 1:1000). Поэтому травмы и гнойно-воспалительные заболевания толстой кишки наиболее часто осложняются неклостридиальной ана­ эробной инфекцией. Существует определенная зависимость между характером та­ кого процесса и видом анаэробного возбудителя.

В большинстве случаев прогрессирующее развитие неклостридиальной инфек­ ции в очаге поражения также обусловлено симбиозом анаэробных возбудителей с аэробными микроорганизмами. Аэробно-анаэробный симбиоз имеет определенные закономерности. Первоначально в очаге превалируют аэробные бактерии, далее —

склонные к анаэробиозу стрептококки, а затем стафилококки в ассоциации с анаэ­ робными бактериями. Важно подчеркнуть, что наличие в ране возбудителей аэроб­ ной инфекции является необходимым, но отнюдь не обязательным фактором в раз­ витии заболевания.

Взаимоотношения между анаэробами и аэробами характеризуются сложными связями и имеют большое значение в клинической практике. Механизм синергизма между ними объясняется тем, что аэробы, поглощая кислород из окружающих тка­ ней, содействуют развитию анаэробов. В свою очередь анаэробы, выделяя сильно­ действующие протеолитические ферменты, способствуют более быстрому распро­ странению в тканях аэробной инфекции.

Для объяснения механизмов анаэробно-аэробного симбиоза предложен ряд те­ орий. Одной из.наиболее признанных является теория растворимых ферментов (Y. Brook, 1982). Суть теории состоит в том, что анаэробные бактерии могут суще­ ствовать в кислородной среде благодаря особым ферментам, выделяемым аэробами. Правомочность такого рода трактовки подтверждена обнаружением в структуре аэробов мощных антиоксидантных ферментных систем (супероксиддисмутаза, каталаза и др.), которые защищают клетку от действия кислорода. Поэтому для жизни бесспоровых анаэробов достаточно обеспечить сравнительно низкий окислитель­ но-восстановительный потенциал, малое парциальное давление кислорода и нали­ чие факторов роста. Такие условия возникают в некротизированных тканях и гной­ ных полостях, где окислительно-восстановительный потенциал снижается до -150 и даже -250 мв (в норме этот показатель составляет около +150 мв), а парциальное давление кислорода уменьшается в несколько раз.

ПАТОГЕНЕЗ ИНФЕКЦИИ КОСТНОЙ ТКАНИ

Во всех случаях развития инфекции имеет место взаимодействие между возбу­ дителем и макроорганизмом в специфических условиях. Первым шагом на пути это­ го взаимодействия является внедрение патогена в организм хозяина. Для этого не­ обходимо нарушение механического барьера в коже или слизистых оболочках, слу­ жащих для защиты от инфекции. После внедрения в макроорганизм и контамина­ ции следующим этапом является колонизация биотопа микроорганизма, после чего можно ожидать развития инфекционного процесса. При остеомиелите бактерии мо­ гут попасть в кость из крови. Это имеет место при гематогенном («детском») остео­ миелите, развитие которого часто связано с наличием первичного источника ин­ фекции в организме.

Наличие перелома предрасполагает к поступлению бактерий из тока крови в кость и развитию остеомиелита, хотя это и необязательно. При наличии закрытого перелома без нарушения целостности кожи остеомиелит развивается редко, тогда как при открытом — намного чаще, так как бактерии в этом случае имеют возмож­ ность прямого поступления в кость из окружающих тканей.

При инфицировании различными видами бактерий чаще наблюдается более тя­ желое поражение кости. Так, на модели посттравматического остеомиелита у жи­ вотных показано, что при индуцировании воспаления в кости S. epidermidis и Bacteroides fragilis комбинация этих микроорганизмов вызывает более энергичное развитие инфекции. Причем Staphylococcus был обнаружен преимущественно на инородном теле, используемом в этой модели, тогда как Bacteroides был найден в основном в костном мозгу! Полимикробные инфекции, обычно наблюдающиеся при хроническом остеомиелите, также имеют место и в других случаях, где имеются некротические ткани, как, например, при диабетической стопе или пролежнях.

Многие бактерии обладают способностью прочной фиксации к поверхности тка­ ни вследствие выработки биопленки. Биопленка, образуя прочные связи с гликопротеинами тканевых субстратов, может быть ключевым фактором, обусловливаю­ щим трудность удаления бактерий из кости. Как показано, образующаяся биоплен­ ка защищает бактерии от действия антибиотиков, фагоцитоза, воздействия антител и нарушает функциональную активность Т- и В-лимфоцитов.

Первичным ответом на развитие инфекции является воспалительная реакция. Тканевая травма или присутствие бактерий активируют каскад реакций комплемен­ та, приводящих к локальной вазодилятации, тканевому отеку, миграции полиморф­ но-ядерных лейкоцитов в зону травмы, способствуют фагоцитозу. В эксперимен­ тальных исследованиях показана важная роль S. aureus на ранних стадиях развития инфекционного процесса.

Тканевые макрофаги играют несколько важных ролей в раннем ответе на вне­ дрение бактерий. Они участвуют в фагоцитозе, сдерживая распространение бакте­ рий. Антигены переваренных бактерий в макрофагах служат для презентации лим­ фоцитов, которые инициируют специфический иммунный ответ против внедрив­ шихся бактерий. Макрофаги также продуцируют цитокины, направляющие ряд по­ следующих защитных реакций организма-хозяина. Цитокины IL-1B, IL-6 и освобождаются и усиливают воспалительный ответ, IL-2, и IL-12 активируют Т-лимфоциты, способствуя развитию клеточной иммунной реакции, тогда как IL-б и IL-4 активируют В-лимфоциты, способствуя, таким образом, продукции иммуногло­ булинов. Некоторые цитокины, такие как IL-4 и IL-10, приводят к супрессии Т-лим- фоцитарной активности, принимая участие в иммунном ответе.

Травма также оказывает влияние на развитие ответа макроорганизмом. Так, име­ ет место снижение воспалительного ответа на внедрение бактерий и депрессия кле­ точных иммунных реакций. Травма нарушает функцию полиморфно-ядерных лей­ коцитов, включая хемотаксис, продукцию супероксида и микробный киллинг. После травмы, также как и после кровотечения и ожогов, наблюдается возрастание числа CD8 супрессорных клеток. Ряд других факторов также нарушает эффективность от­ вета макроорганизма при развитии остеомиелита.

Способность сыворотки крови привлекать лейкоциты (хемотаксическая актив­ ность) уменьшается у пациентов с хроническим остеомиелитом. В исследованиях

показан более низкий, чем предполагалось, уровень иммуноглобулинов при разви­ тии хронического остеомиелита. Абсолютное количество Т-лимфоцитов снижается у больных с хроническим остеомиелитом, при этом наблюдается снижение лимфо­ цитов Т-хелперов и возрастание Т-супрессоров. Также показано, что энтеротоксин стафилококков истощает запасы Т-клеток при экспериментальном остеомиелите.

Высокая активность воспалительного ответа хозяина может сказываться на кли­ нических проявлениях. Так, при хроническом прогрессирующем остеобластическом остеомиелите, характеризующемся склерозированием кости, болевой синдром свя­ зан с остеобластической активностью и может быть уменьшен нестероидными про­ тивовоспалительными препаратами. Бактерии с низкой вирулентностью могут слу­ жить постоянным стимулятором реактивности макроорганизма.

Присутствие инородных тел (металлических фиксаторов, имплантированных протезов) в области инфекции может препятствовать эффективному функциониро­ ванию защитных механизмов. Металл фиксирующих конструкций стимулирует про­ дукцию цитокинов и нарушает лимфоцитарную активность. Установлено, что хром и титан ингибируют митоген, стимулирующий Т- и В-клеточную пролиферацию, и ингибируют продукцию IL-2 и

Важность адекватного ответа макроорганизма в развитии инфекции отражена в классификации посттравматического остеомиелита длинных трубчатых костей Cierny-Mader. В ней подчеркивается большое значение защитных механизмов мак­ роорганизма по сравнению с распространенностью поражения кости при травме для возможности последующего развития инфекции.

Наблюдения за особенностями течения остеомиелита у пациентов со специфи­ ческими дефектами защитных механизмов помогают оценить значение тех или иных звеньев этой защиты в противоинфекционной защите. У больных с хроничес­ кой гранулематозной болезнью нейтрофилы не в состоянии продуцировать пере­ кись водорода — важный бактерицидный продукт в борьбе с инвазией бактерий. Остеомиелит развивается почти у 1/3 этих пациентов, причем наиболее часто воз­ будителем является S. aureus.

Другими возбудителями раневой инфекции кости у пациентов с расстройствами функции нейтрофилов или нейтропенией являются грамотрицательные бактерии, Candida albicans и Aspergillus. У пациентов с дефектами гуморальной защиты (пато­ логия продукции иммуноглобулинов, комплемента) наиболее выражен риск разви­ тия инфекции бактериями, склонными к инкапсуляции. Чаще всего среди них встре­ чаются Streptococcus pneumoniae, Haemophylus influenzae и Neisseria.

Инфекции, обусловленные Mycoplasma и Ureaplasma, также встречаются у па­ циентов с дефектами гуморального иммунитета. У пациентов с клеточным имму­ нодефицитом наиболее выражен риск развития инфекций, вызываемых внутри­ клеточными патогенами. Наиболее частыми среди них являются Mycobacteria, Salmonella и Nocardia. Кроме того, в группу риска по возможности развития ране­ вого остеомиелита следует относить пациентов с серповидно-клеточной анемией