2 курс / Микробиология 1 кафедра / Доп. материалы / Справочник_хирурга_Раны_и_раневая_инфекция_Абаев_Ю_К

Данный метод широко применяется в экспериментальных исследованиях, од­ нако при этом обычно изучается только один показатель — прочность сращения краев раны (сила растяжения, разрывная сила). Другие биомеханические свой­ ства раны (эластичность, упругость), как правило, не изучаются, что в большин­ стве случаев ограничивается возможностями используемых приборов. В связи с этим для изучения биомеханических показателей заживающей линейной раны эф­ фективно применение универсального прибора для механических и термомеха­ нических испытаний полимерных волокон и пленок модели УМИВ-3 (ПО «Точприбор» Россия) (О.С. Мишарев с соавт., 1984). Данный прибор позволяет произво­ дить исследование на растяжение с записью диаграммы нагрузка-деформация, что позволяет определить такие параметры, как и при исследовании сопротивления материалов, — прочность, эластичность и упругость. Предельные значения на­ грузки, фиксируемые прибором, составляют от 2 до 1000 г. Погрешность показа­ ний измеряемой нагрузки и деформации не превышает 2% при скоростях дефор­ мирования 0,1; 0,5; 5 мм/мин.

Показатели ранотензиометрии объективны, имеют конкретное математическое выражение и могут быть подвергнуты статистической обработке, что облегчает анализ результатов и значительно повышает их научную и практическую ценность. Преимущества данного метода перед традиционной ранотензиометрией заключа­ ются в том, что при оригинальной методике имеется возможность получения кроме прочности заживающей раны еще двух важных характеристик — эластичности и упругости (жесткость), — оцениваемых по относительному удлинению образцов раны при разрыве и относительному модулю упругости.

Показатель эластичности дает важную дополнительную информацию, посколь­ ку при растяжении эластичных тканей на значительную величину большая часть механической энергии затрачивается не на разрушение тканей, а на их деформиро­ вание (например, рубец около сустава), поэтому важно, чтобы рубец был и прочным и эластичным одновременно. Сопоставление относительных модулей упругости дает возможность сравнивать между собой малодеформированные ткани в их есте­ ственном состоянии. Чем больше величина модуля упругости, тем более высокое внутреннее растягивающее напряжение (которое может привести к локальным мик­ роразрывам ткани) развивается в растягиваемом образце при ее растяжении на ма­ лые величины (на 1%). Поэтому слишком высокий модуль упругости свидетельству­ ет о высокой жесткости тканей, что не всегда желательно. Необходимо отметить, что упругость является наименее динамичным показателем. В то же время показа­ тель упругости менее чувствителен к дефектам в заживающей ране (микроабсцес­ сы, серомы, гематомы), так как характеризует собой сопротивление деформирован­ ной ткани без ее разрушения и является более объективным показателем, характе­ ризующим процесс раневого заживления. •

Отыщи всему начало, и ты многое поймешь.

К. Прутков

Глава XI

ЭТИОЛОГИЯ РАНЕВОЙ ИНФЕКЦИИ

Лечение ран и инфекционных осложнений — две неразделимые хирургические проблемы. Под термином «инфекция» классически понимается взаимоотношение между организмом больного (раненого) и микрофлорой, которое приводит к разви­ тию болезни и проявляется определенными клиническими признаками.

Изложение понятия инфекции в медицинской литературе с учетом сказанного привело к ориентации врача, особенно хирурга, на работу в гнойной стадии заболе­ вания, представляющей собой довольно поздний этап инфекционного процесса (пе­ риод разгара), где царит принцип «ubi pus, ibi evacua» и где антибиотики назнача­ ются взамен диагностической проницательности. В связи с этим сведения, относя­ щиеся к инкубационному периоду процесса инфицирования, как и сведения о воз­ будителях, практически отсутствуют в хирургической литературе.

Огромное количество микроорганизмов может вызвать инфекционное осложне­ ние у пациента с раной. Однако на практике количество возбудителей бывает огра­ ничено несколькими десятками видов. Среди них могут быть простейшие, бактерии, грибы и вирусы, однако для хирурга наибольшее значение имеют бактерии. Бакте­ рии могут вызывать инфекционные процессы у раненых как вследствие внедрения

ворганизм из внешней среды, так и вследствие попадания аутофлоры в несвой­ ственные ей места обитания. Экзогенная микрофлора, осложняющая нормальное те­ чение раневого процесса, может быть двух разновидностей: микрофлора окружаю­ щей среды, попадающая в раны с ранящими снарядами, одеждой, землей и т.п., и госпитальная микрофлора, попадающая в раны вследствие нарушений асептики при операциях, перевязках, катетеризации и т.д.

Аутофлора, вызывающая эндогенные инфекции, населяет кожу человека, верх­ ние дыхательные пути, пищеварительный канал, половые органы. Перемещение ее

вмягкие ткани, плевральную, брюшную полость и другие области тела в количе­ ствах, превышающих пороговый уровень, вызывает клинически выраженный ин­ фекционный процесс (инфекцию как болезнь).

Экзогенная и эндогенная микрофлора представлена в клинике практически од­ ними и теми же видами микробов, но с разными свойствами. Для госпитальной мик­ рофлоры характерна повышенная вирулентность и устойчивость ко многим анти­ бактериальным препаратам. Эндогенная микрофлора (аутофлора) является основ­ ной причиной, обусловливающей возникновение инфекционных осложнений у ра-

неных как непосредственно в местах повреждений, так и в отдалении от них (со­ путствующие уроинфекции, пневмонии и др.).

Среди возбудителей хирургических инфекций наибольшее значение имеют пе­ речисленные ниже микроорганизмы.

Грамположительные кокки (D. Brukner, P. Colonna, 1993): Staphylococcus aureus, Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus intermedius, Staphylococcus (Peptococcus) saccharolyticus, Aerococcus sp., Enterococcus sp., Streptococcus A,B,C,D,G, Streptococcus viridans, Gemella (Str.) morbillorum, Peptococcus niger, Peptostreptococcus (включает сейчас виды, раньше относившиеся к Peptococcus).

Грамотрицательные кокки аэробные: Moraxella catarrhalis, Neiserria go­ norrhoeae, Neisseria meningitis.

Грамотрицательные кокки анаэробные: Veillonellaceae, Acidaminococcusfermentans, Megasphaera elsdenii, Veillonella parvula.

Неспорообразующие грамположительные анаэробные палочки: Actino­ myces sp., Eubacterium sp., Lactobacillus sp., Bifidobacterium sp., Propionubacterium sp.

Спорообразующие грамположительные анаэробные палочки: Clostridium sp. Грамположительные аэробные палочки: Corynebacterium sp., (грамвариа-

бельные), Bacillus sp.

Грамотрицательные палочки аэробные и факультативные: Escherichia sp., Escherichia coli, Enterobacter sp., Klebsiella sp., Proteus sp., Serratia sp., Citrobacter sp., Providencia sp., Yersinia sp., Pseudomonas sp., Pseudomonas aeruginosa.

Строгие анаэробные грамотрицательные палочки (Р. Sumrnanen,1993): Bacteroides sp., Fusobacterium sp., Porphyromonas sp., (включает теперь В. mela­ ninogenicus sp., asaccharolyticus), Prevotella sp. (включает теперь В. melaninogenicus sp. intermedicus).

Названия возбудителей даны в соответствии с последними таксономическими взглядами микробиологов, опубликованными в 1993 г.

СТАФИЛОКОККИ

Основным представителем патогенных стафилококков до последнего времени считался S. aureus. Свое название он получил благодаря образованию колоний золо­ тистого или бледно-желтого цвета на твердых питательных средах. Однако образова­ ние пигмента не является его стабильной характеристикой — часть штаммов образу­ ет только белые колонии. Более существенной и практически важной характеристи­ кой считается образование коагулазы. Коагулазоотрицательные штаммы обычно от­ носятся к S. epidermidis. Стафилококки — естественные обитатели покровов челове­ ческого тела, верхних дыхательных путей, полости рта. Их биологические свойства тесно связаны с клиническими проявлениями вызываемых ими инфекций.

S. aureus имеет три основных фактора патогенности: поверхностные компоненты бактериальной клетки, внеклеточные продукты, генотипическую и фенотипическую

изменчивость. К поверхностным компонентам клеток S. aureus относятся пептидогликан (мукопептид), тейхоевая кислота и протеин А. Первый, так называемый агрес­ син клеточной стенки, препятствует развитию компонентов воспаления — экссуда­ ции и миграции лейкоцитов, что способствует размножению бактерий и возникно­ вению некротически-гнойных повреждений. Пептидогликан обладает также эндотоксиноподобными свойствами. Поверхностные компоненты бактериальной клетки S. aureus обусловливают главные клинические проявления стафилококковых ин­ фекций — гноеобразование. Некоторые стафилококки способны к образованию полисахаридной капсулы — четвертого фактора патогенности, относящегося к по­ верхностным компонентам клетки.

Многие штаммы S. aureus выделяют во внешнюю среду большое количество ве­ ществ, обладающих ферментным действием и играющих важную роль в патогенезе стафилококковых болезней. Фенотипическая и генотипическая изменчивость S. aureus обусловливает меняющуюся антигенную структуру и развитие устойчиво­ сти к антибиотикам.

Инфекции, вызванные золотистым стафилококком, характеризуются развитием выраженных местных классических признаков воспаления наряду с общими прояв­ лениями токсемии. Преобразование в очагах обычно выраженное. Шойный экссудат имеет густую однородную консистенцию, желто-белый, иногда с зеленоватым оттен­ ком, без запаха. Очаг имеет тенденцию к отграничению с образованием демаркацион­ ной линии макроскопически в виде слоя фибрина и некротических тканей.

В мазках раневых экссудатов, окрашенных по Граму, под микроскопом обычно видно обилие крупных грамположительных круглых клеток, образующих грозде­ видные скопления, пары и четверки, обилие лейкоцитов. На хроматограммах — от­ сутствие характерных летучих жирных кислот.

СТРЕПТОКОККИ

Род Streptococcus, представляющий чрезвычайно важную совокупность возбу­ дителей раневых инфекций, трудно описывать из-за того, что классификация вхо­ дящих в него представителей постоянно меняется. Отдельные представители блуж­ дают среди поименованных выше грамположительных кокков, будучи отнесенны­ ми, то к аэробам, то к анаэробам. В целом большинство хирургов и клинических микробиологов относят к стрептококкам грамположительные круглые или оваль­ ные клетки, образующие в среде обитания цепи и пары. Их метаболические харак­ теристики могут различаться в очень широких масштабах, но клинические особен­ ности вызываемых ими раневых инфекций позволяют условно рассматривать их под общей крышей стрептококков.

Стрептококки, так же как и стафилококки, являются представителями окружаю­ щего нас микромира и индигенной микрофлоры. В зависимости от своей видовой принадлежности они широко населяют кожу человека, ротоглотку, пищеваритель­ ный тракт, половые органы (у женщин). Стрептококки, благодаря обилию свойств,

могут вызывать множество болезней: хирургические инфекции мягких тканей, ин­ фекции верхних дыхательных путей, менингиты, их находят во внутрибрюшных и других абсцессах. Типичными хирургическими патогенами являются стрептококки группы А. Клинические отличия, вызываемых ими болезней обусловлены в основ­ ном компонентами клеточной оболочки (М-протеин, гиалуроновая кислота, пептидогликан) и внеклеточными продуктами жизнедеятельности (стрептолизины, протеиназа, гиалуронидаза, стрептокиназа и пирогенные экзотоксины).

М-протеин и гиалуроновая капсула выполняют антифагоцитарную функцию. Пептидогликан и пирогенные экзотоксины обладают эндотоксиноподобными свой­ ствами. Гиалуронидаза и стрептокиназа наряду с цитотоксическим действием стрептолизинов и протеиназы способствуют распространению инфекции.

В связи со сказанным выше хирургические стрептококковые инфекции часто проявляются такими инфекционными очагами, в которых гноеобразование не вы­ ражено и которые могут ввести хирурга в заблуждение. Воспаление, особенно в раннем периоде, носит серозный характер и не имеет тенденции к отграничению. Общие признаки токсемии при нем значительно выражены. Гноеобразование про­ исходит только по прошествии некоторого периода времени (более суток) и наблю­ дается в центре воспалительного очага. Экссудат обычно жидкий, гомогенный, без запаха, серо-белого цвета. С учетом описанного таксономического разнообразия, возможно значительное количество изменений.

Под микроскопом в стрептококковых экссудатах видны грамположительные круглые мелкие или слегка овальные клетки в цепочках, парах или единично. Фон мазка белый, лейкоцитов и фагоцитоза почти нет. На хроматограммах, в зависимос­ ти от принадлежности возбудителя к аэробам или анаэробам, могут соответственно отсутствовать или присутствовать характерные жирные кислоты.

Клинически важно, что многие стрептококки обладают высокой чувствительно­ стью к бензилпенициллину. Энтерококки же, наоборот, устойчивы к действию этого антибиотика. К ним относятся Str. faecalis, Str. faecium, Str. durans — наиболее час­ то обнаруживаемые при внутрибрюшных, тазовых и мочевых инфекциях, хотя па­ тогенетическое их значение в чистом виде не велико.

ЭНТЕРОБАКТЕРЙИ

К этому семейству относятся грамотрицательные (бесспоровые) факультатив­ ные палочки, среди которых наибольшее хирургическое значение имеют Е. coli, Enterobactef sp., Klebsiella sp., Proteus sp., Serratia sp. Роды Arizona, Citrobacter, Edwardsiella, Providencia, Salmonella, Shigella и Yersinia известны как редкие хирур­ гические возбудители.

Клеточное строение грамотрицательных палочек имеет множество общих кли­ нически важных характеристик. Многие из них, например, К. pneumoniae и Е. coli, имеют выраженную полисахаридную капсулу. Капсула препятствует фагоцитозу,

контакту антибиотиков с бактериями и способствует слизеобразованию (формиро­ вание гликокаликса), являясь, таким образом, фактором патогенности.

Многие возбудители имеют жгутики, обусловливающие подвижность клеток. Подвижность возбудителей объясняет возможность уроинфекций восходящего ха­ рактера. Кроме того, грамотрицательные палочки имеют на своей поверхности вор­ синки, при помощи которых способны прикрепляться к слизистым оболочкам пи­ щеварительного, дыхательного и мочеполового трактов. Такое прикрепление явля­ ется первым актом взаимодействия между паразитом и хозяином.

Клеточная оболочка рассматриваемых грамотрицательных бактерий имеет сложное строение. Наружная ее часть представляет собой липополисахаридный комплекс, самая внешняя составляющая которой состоит из повторяющихся спе­ цифических Сахаров, обусловливающих серологическую специфичность микроор­ ганизмов (0-антиген). Эти сахара посредством липида А связаны с основной мем­ браной, состоящей из муреиновой кислоты или мукопептида (место, где проявля­ ется активность антибиотиков (3-лактамов, препятствующих синтезу микробной клетки). Липид А ответствен за все токсические проявления липопротеида (0-ан- тигена) клеточной оболочки, являющегося эндотоксином. Кроме эндотоксина факторами вирулентности энтеробактерий считаются протеолитические фермен­ ты и экзоэнзимы.

Кроме семейства Enterobacteriaceae важное хирургическое значение как возбу­ дителя инфекций принадлежит семейству Pseudomonadaceae. Хирургам наиболее знаком его представитель Ps. aeruginosa, или синегнойная палочка.

Возбудители, принадлежащие к семействам Enterobacteriaceae и Pseudomona­ daceae, обнаруживаются при множестве инфекций, встречающихся у хирургичес­ ких больных. Е. coli принимают участие в генезе большинства инфекций желчевыводящих путей и смешанных внутрибрюшных инфекций, связанных с повреждени­ ем желудочно-кишечного тракта. Е. coli может вызывать восходящие уроинфекций, бактериемии, пневмонии, раневые инфекции, остеомиелит, менингит (раневой).

Сказанное относится также к группе Klebsiella-Enterobacter-Serratia. Однако она имеет большее значение в генезе пневмоний и уроинфекций. Известны и вызывае­ мые этой группой госпитальные инфекции у реанимационных и ослабленных боль­ ных, особенно имеющих мочевые катетеры, эндотрахеальные трубки, системы для внутривенного введения лекарств.

Индигенные Е. coli обычно чувствительны к широкому спектру антимикробных веществ (тетрациклины, левомицетин, пенициллин, цефалоспорины, аминогликозиды). Примерно то же можно сказать о роде Klebsiella, оговорив, что его представите­ ли часто устойчивы к действию ампициллина, карбенициллина и тикарциллина.

Род Serratia высокоустойчив к цефалоспоринам и пенициллинам. Препараты вы­ бора против него — аминогликозиды.

Сходными свойствами с описанными выше семействами обладает Proteae, состо­ ящий из родов Proteus и Providencia. Представляющие его бактерии имеют особое значение в генезе госпитальных уронфекций и послеожоговых нагноений. Среди

рода Providencia вид P. Stuarti привлекает наибольшее внимание клиницистов. Этот вид бывает высокоустойчив к действию ампициллина, левомицетина, цефалоспоринов. Встречаются также гентамицинустойчивые штаммы, требующие лечения амикацином.

Из представителей рода Proteus чаще всего у хирургических больных встреча­ ется P. mirabilis. Клинически важно различать две его разновидности. P. mirabilis индолнегативный обычно чувствителен к высоким концентрациям бензилпенициллина, а также к тетрациклинам, левомицитину и аминогликозидам. Индолпозитивные штаммы более антибиотикоустойчивы и могут подавляться только аминогликозидами и бисептолом.

Для госпитальных штаммов всех перечисленных грамотрицательных палочек характерна множественная и перекрестная устойчивость к антибиотикам.

Клостридии

К возбудителям клостридиальной раневой инфекции относятся Clostridium регfringens, Clostridium septicum, Clostridium Novyi (oedematieus) и Clostridium, histoliticum. Механизмы агрессии указанных анаэробных возбудителей имеют общие и специфические особенности, связанные с их микробиологической характеристикой.

CI. perfringens впервые описан в 1892 г. М. Уэлчем и Г. Нетталом и является нормальным обитателем кишечника людей и животных. Вне организма сохраняется в виде спор годами, почти постоянно обнаруживается в почве. В годы второй миро­ вой войны возбудитель был высеян из ран у 91-100% больных газовой анаэробной инфекцией (газовая гангрена). Эти показатели соответствуют статистическим дан­ ным последних лет. Возбудитель образует токсин, обладающий гемолитическими, некролитическими, нейротоксическими и энтеротоксическими свойствами, а также выделяет протеиназу, фибринолизин, коллагеназу, гиалуронидазу, нейраминазу, желатиназу, дезоксирибонуклеазу, которые определяют высокую инвазивность и токсичность данного микроорганизма. CI. perfringens способен вызывать быстрый и полный распад мышечной ткани в результате комбинированного действия летициазы, коллагеназы и гиалуронидазы. Коллагеназа и гиалуронидаза обладают также способностью разрушать соединительную ткань.

CI. novyi назван по имени Ф. Нови, описавшего этот микроорганизм в 1894 г. (старое название — CI. oedematiens). Как причинный фактор газовой гангрены этот возбудитель занимает второе место по частоте, по распространенности в окружаю­ щей среде также уступает CI. perfringens. CI. novyi выделяет токсин, обладающий выраженными гемолитическими свойствами. Очаги воспаления, вызванные клостридиями этого вида, проявляются значительным отеком, что и послужило причиной ранее принятого названия.

CI. septicum открыт в 1877 г. Л. Пастером и Ж. Жубером. Места его обитания аналогичны вышеописанным микроорганизмам, но распространен он значительно реже. Возбудитель выделяет гиалуронидазу, дезоксирибонуклеазу, коллагеназу.

1 6 8 Инфекция и рана

Очаги инфекции, вызванные данными бактериями, также характеризуются выра­ женным отеком, который иногда называют злокачественным. Феномен газообразо­ вания отсутствует.

CI. hystoliticum описан в 1916 г. М. Вейнбергом и Е. Сегеном. Возбудитель обла­ дает способностью продуцировать коллагеназу и протеиназу, которые вызывают расплавление тканей (что и определило название возбудителя).

БАКТЕРОИДЫ

Данный род возбудителей наряду с Fusobacterium имеет очень большое хирур­ гическое значение. По существующей в настоящее время классификации в группу неклостридиальных анаэробов включены:

Грамположительные анаэробные кокки, к которым относятся Peptococcus, Peptostreptococcus, Sarcina, Ruminococcus. В развитии раневой инфекции принимают уча­ стие, как правило, первые два вида.

Грамотрицательные анаэробные кокки, представленные в основном Vielonella parvula и другими ее видами. Степень их участия в развитии раневых инфекций остается невыясненной.

Грамположительные анаэробные палочки представлены видами Eubacterium, Bifidobacterium, Arachnia, Actinomius, Propionibacterium. Грамположительные палоч­ ки спорадически высеваются из гнойных ран.

Грамотрицательные анаэробные палочки. К ним относится род бактероидов, включающий более 30 видов, из которых наибольшее клиническое значение имеют В. fragilis и В. melaninogenicus; род Fusobacterium, включающий 16 видов; род Leptotrichia и др. Бактероиды играют важную роль в развитии анаэробной неклостридиальной инфекции.

Все анаэробы являются, как правило, представителями нормальной микрофлоры человека. Большое количество вызванных ими хирургических инфекций эндоген­ ны и полимикробны. Только для клостридий характерны тяжелые моноинфекции и инфекции экзогенного происхождения — возбудитель и его споры распространены во внешней среде. Травматические повреждения — одна из характерных причин раневых клостридидов.

Соответственно ареалам обитания анаэробов микробный пейзаж инфекций, имеющих к ним топическое отношение, отражает население этих ареалов. Так, в инфекциях полости рта, шеи и груди характерно участие Porphyromonas и Prevotella (бывшая группа В. melaninogenicus), F. nucleatum, всех типов анаэробных кокков и Actinomyces. При поддиафрагмальных инфекциях обнаруживаюется группа В. fragilis, все типы анаэробных кокков, Clostridium, Eubacterium. При гинекологических ин­ фекциях среди возбудителей выделяются группа В. melaninogenicus, Bacteroides так называемой «нефрагильной» группы, Peptococcus, Peptostreptococcus, Clostridium.

Природу легче всего подчинить, повинуясь ей.

Ф. Бэкон

ГЛАВА XII

ПАТОГЕНЕЗ РАНЕВОЙ ИНФЕКЦИИ

Важнейшими причинами раневой инфекции являются травма и контакт­ ная инфекция. При этом главную роль играют инструменты и руки врача, далее весь перевязочный материал, медикаменты, шовный и протезный ма­ териалы, которые вводятся в рану при первичной обработке. Большую роль играет эндогенное инфицирование раны. Воздушная инфекция имеет лишь второстепенное значение.

ПАТОГЕНЕЗ РАНЕВОЙ ИНФЕКЦИИ МЯГКИХ ТКАНЕЙ

Развитие раневой инфекции зависит от следующих причин:

•вида инфекционного агента;

•количества внедрившихся бактерий;

•степени их вирулентности;

•инкубационного периода;

•локализации;

•общего и местного состояния защитных сил организма.

Патогенные и непатогенные микроорганизмы. Не каждый попавший в рану микроорганизм становится возбудителем раневой инфекции. Существуют опреде­ ленные группы бактерий, способные к этому: патогенные раневые бактерии; услов­ но-патогенные; непатогенные (сапрофиты). Необходимо отметить, что в последние годы границы между этими группами бактерий начинают стираться.

В зависимости от вида микроорганизмов различают гноеродную (пиогенную, гнилостную — путридную), анаэробную и бактериально-токсическую раневую ин­ фекцию. Кроме того, имеется особая группа раневой инфекции со специфическими возбудителями (туберкулез, сифилис, актиномикоз и т.д.).

Реакция клеток и тканей на проникновение возбудителя инфекции весьма раз­ нообразна, но по клинической картине довольно типична для каждой группы мик­ робов. Образование экссудата в ответ на проникновение возбудителей специфично для каждого конкретного их вида.

Стафилококки образуют желтоватый гной консистенции густых сливок, стреп­ тококки и пневмококки — желто-зеленый и более жидкий. При синегнойной ин-