3 курс / Общая хирургия и оперативная хирургия / Справочник_хирурга_Раны_и_раневая_инфекция_Абаев_Ю_К

Прогресс знании — это постоянный пересмотр предыдущих точек зрения.

Жан Пиаже

Глава V

РАНЕВОЕ ЗАЖИВЛЕНИЕ, БАКТЕРИИ И АНТИСЕПТИКИ

Одним из важных факторов, влияющих на раневое заживление, является инфекция. Еще в 1944 г. W.A. Altemeier и D. Gibbs показали, что любая трав­ матическая рана в определенной степени контаминирована. Необходимо от­ метить, что хирург практически всегда имеет дело с контаминированнымй, а не стерильными ранами. Чтобы понять принципы обращения с контамини­ рованнымй ранами, необходимо отметить, что состояние здоровья не равно­ значно состоянию стерильности. Скорее, это баланс между факторами рези­ стентности организма-хозяина, как системного, так и локального характера, и мириадами бактерий. Для адекватного лечения ран необходимо соблюде­ ние этого баланса.

РАНЕВОЕ ЗАЖИВЛЕНИЕ И БАКТЕРИИ: ВРЕД И ПОЛЬЗА

Нарушение баланса между резистентностью организма хозяина и микроорга­ низмами может быть обусловлено снижением защитных механизмов хозяина (сис­ темного или локального характера), лмбо значительным количеством бактерий в ране. С 1967 г. известно, что критическим уровнем числа бактерий в ране для боль­ шинства микроорганизмов является 105 в 1 г ткани. Если количество бактерий в ране 105 в 1 г ткани или меньше (за исключением ^-гемолитических стрептокок­ ков) то, как правило, имеет место нормальное раневое заживление. Если же содер­ жание бактерий превышает этот уровень, наблюдается расстройство процесса ране­ вого заживления.

Первыми клиническими исследованиями, подтвердившими данные о влиянии уровня бактерий в ране на ее заживление, были работы по пересадке кожи. Было показано, что если в ранах, подлежащих закрытию кожным лоскутом, уровень бак­ терий составлял 105 бактерий в 1 г ткани или ниже, — приживление лоскутов на-

В 2 Инфекция и рана

более 105 бактерий. Отсутствие бактерий означает, что в 1 г ткани 105 или менее бактерий.

Одновременно целесообразно произвести серийный высев материала из раны на аэробные и анаэробные среды для определения абсолютного количества бакте­ рий в 1 г ткани и их идентифицировать.

Точное подтверждение степени бактериальной загрязненности раны может быть сделано бактериологически, однако предположить степень контаминации раны мож­ но на основании анамнестических и клинических данных. Наиболее важными явля­ ются обстоятельства ранения и характер ранящего предмета. Очевидно различие при ранении ножом и размозжением, вызванным загрязненным механизмом. Время также является важным фактором, обусловливающим степень контаминации ран.

Исследования показывают, что содержание числа бактерий в ранах менее чем 102 в 1 г ткани наблюдается при сроке с момента ранения не более чем 2,2 ч; от 102 до 105 бактерий в 1 г ткани — более 3 ч; более чем 105 бактерий в 1 г ткани — через срок более чем 5 ч. Наиболее важна эта последняя группа пациентов, так как имен­ но она более уязвима в плане развития инфекционных осложнений. Время, необхо­ димое для достижения численности бактерий в ране критического уровня, называ­ ют «золотым периодом». В связи с этим срочная хирургическая обработка раны це­ лесообразна у пациентов, обратившихся для лечения через 5 ч и более. Хирурги­ ческая обработка является эффективным средством восстановления необходимого баланса между защитными механизмами организма и числом бактерий. Удаление нежизнеспособных тканей является основополагающим принципом.

Следующее положение — это промывание раны. Однако промывание раны даже большим количеством растворов удаляет только небольшое количество поверхнос­ тно локализующихся микроорганизмов. Улучшенной модификацией лаважа раны является применение техники «пульсирующей струи». Эффективно промывание не­ больших ран через шприц с иглой.

Какова роль антибиотиков в предотвращении развития инфекции в ране? Сис­ темное применение антибиотиков целесообразно только в том случае, если в крови или, что более важно, — в ткани достигается терапевтическая концентрация анти­ бактериального препарата в течение первых 4 ч после ранения. Показано, что бак­ терии в ткани не подвергаются воздействию антибиотиков после этого периода вре­ мени. Когда антибиотики начинают применять после периода времени, требуемого для бактериального размножения, уровень бактерий в ране даже выше, чем в случа­ ях, когда антибиотики не использовались.

Таким образом, лучший период времени для назначения антибиотиков — это 2-4 ч до нанесения раны. Когда пациент поступает для лечения после 4 ч после ранения, антибактериальное лечение малоэффективно. Если в этих случаях уста­ новлено превышение критического уровня бактерий в тканях раны, целесообразно назначение местных антибактериальных препаратов.

Присутствие бактерий в ране является важным фактором процесса раневого за­ живления. Концентрация, вирулентность, фаза роста бактерий являются важным,

но только одним аспектом среди многих других. Эндотоксины, которые стимулиру­ ют продукцию TNF, экзотоксины с их цитотоксическим потенциалом; протеиназы, стимулирующие или подавляющие цитокиновую продукцию, все это обусловливает активность цитокинового ответа. Новые подходы к этой проблеме включают блоки­ рование прикрепления к тканям колонизирующих бактерий и использование моноклональных антител для блокады освобождения эндотоксина. Таким образом, про­ лиферация бактерий уменьшается, и их воздействие на ткань предотвращается. Наибольшее внимание в этом плане привлекают протеиназы, которые разрушают адгезивные протеины, особенно фибронектин. Одна из этих протеиназ это дипептилпептидаза, которая блокирует пролилгидроксилазу. Предупреждение созрева­ ния коллагена достигается снижением активности инсулинподобных трансформи­ рующих факторов роста I и II и ряда других факторов роста, содержащих гомоло­ гичные аминокислоты. Вторичные продукты этих базовых реакций могут иметь большое значение при разработке новых терапевтических подходов в лечении ран. В то же время это объясняет относительно невысокую клиническую ценность ис­ пользования факторов роста.

Влечении гнойно-воспалительных заболеваний и сепсиса большое значение имеет борьба с возбудителями заболеваний. В последние два десятилетия показана эффективность лечения гнойных ран при абактериальном и гнотобиологическом способе ведения больных (М.И. Кузин, 1990; Ю.Ф. Исаков, 1990), лазеротерапии (O.K. Скобелкин с соавт., 1992), ультразвуковой обработке ран и др. Значительно менее изучены условия оптимизации заживления хирургических ран. Считается об­ щепризнанным, что чистую линейную рану следует защищать от инфекции, так как заживление инфицированной раны протекает медленнее. Действительно, при изу­ чении ушитых мышечно-фасциальных ран у крыс М. Smith и I.F. Enquist (1967) было обнаружено, что раны, инфицированные S. aureus, заживали медленнее, чем неинфицированные.

Вотличие от общепринятого мнения периодически появляются работы, в кото­ рых высказывается мысль о том, что присутствие микроорганизмов оптимизирует заживление раны. Так, A. Carrel (1921), T.W. Botsford (1941), A. Tenorio et al. (1976) пришли к выводу, что небольшие количества микроорганизмов способствует зажив­ лению ран. R. Rajn et al. (1977) сообщили, что раны, инфицированные E.coli в коли­ честве 10б-109.микробных тел, были через 14 дней более прочными по сравнению с неинфицированными ранами.

Учитывая разноречивые сведения о влиянии бактерий на процесс раневого за­ живления, была поставлена цель — изучить влияние золотистого стафилококка на заживление хирургической раны.

В эксперименте использовали 27 половозрелых крыс линии Vistar, весом 200250 г. После анестезии и подготовки кожи крысам на спине параллельно позвоноч­ нику наносили линейную рану до мышечного слоя длиной 5 см. Затем в раны вно­ сили по 0,2 мл взвеси, длительно пассировавшегося на питательных средах лабора­ торного штамма S. aureus, содержащей в 1 мл 109 микробных тел. После этого раны

ушивались узловыми швами шелком № 2. Животных выводили из опыта на 7, 14 и 21 сут после внутрибрюшинного введения летальной дозы тиопентала натрия. В указанные сутки производили забор материала для бактериологического, тензиометрического и гистологического исследований.

Материал для бактериологического исследования забирали после раздвигания краев раны желатиновыми тампонами (Н.Б. Мордвинова с соавт., 1972). Тампоны взвешивали до и после взятия материала. Приготавливали разведения материала 1:1000 и 1:10000. Затем каждое разведение засевали микропипеткой трехкратно по 0,02 мл на три лунки желточно-солевого агара (Г.Н. Чистович, 1969) в чашки Петри. Посевы инкубировали в термостате 24 ч при 37°С, подсчитывали среднее число изолированных колоний в трех секторах и вычисляли количество микроорганиз­ мов в 1 г материала.

Для ранотензиометрического и гистологического исследования специально сконструированным режущим устройством в поперечном направлении из иссе­ ченных ран забирали полоски ткани шириной 0,5 см. Исследование биомехани­ ческих свойств заживающей раны производили путем определения прочности сращения ее краев в граммах. С этой целью использовали универсальный прибор для механических и термомеханических испытаний полимерных волокон и пле­ нок модели УМИВ-3 (Россия).

Для гистологического исследования ткани из ран срезы препаратов, фиксиро­ ванных в формалине, окрашивали гематоксилином и эозином по ван Гизону. Полу­ ченные данные подвергали статистической обработке.

При анализе результатов животные в каждом сроке исследования (7,14, 21 сут) были разделены на две группы. В одну группу включали животных с меньшим ко­ личеством бактерий в ранах (менее 104 в 1 г ткани), в другую — с более высоким содержанием (105-108в 1 г ткани) (табл. 12). В ранах обеих групп животных воспа­ лительных явлений макроскопически выявлено не было.

На 7 сут раны с количеством менее 104 бактерий в 1 г ткани имели меньшую прочность сращения краев, чем раны, содержащие микроорганизмы в количестве 105-108 микробных тел.

При гистологическом исследовании ран, содержащих большие количества бак­ терий, наблюдалось выраженное разрастание грануляционной ткани с большим числом фибробластов, лимфоидных клеток, PMN. В глубоких отделах ран отмеча­ лись отеки, очаговые воспалительные инфильтраты. В ранах, содержащих меньшие количества бактерий, воспалительные изменения были менее выраженными.

На 14 сут прочность ран с количеством бактерий 105 в 1 г ткани была достоверно большей, чем ран, содержащих менее 104 микробных тел в 1 г. Для обсемененных в большей степени ран характерны очаговые воспалительные изменения в виде скоп­ ления PMN, лимфогистиоцитарной инфильтрации, умеренного отека. В ранах с мень­ шим числом бактерий наблюдались слабо выраженные воспалительные изменения.

На 21 сут прочность ран, содержащих 105-106 бактерий, не различалась — по сравнению с ранами, имевшими менее 104 микробных тел в 1 г. Гистологически в

ранах обеих групп выявлены сходные изменения, проявляющиеся гистиоцитарной инфильтрацией с наличием гигантских клеток инородных тел, а также скоплением фибробластов и образованием очаговых лимфоидноклеточных инфильтратов в глу­ боких отделах кожи.

Следует отметить, что внимательное наблюдение за процессом раневого зажив­ ления показывает вредность мероприятий, направленных на полную стерилизацию раны, а именно — вред частых перевязок заживающих ран и использование анти­ септиков, обладающих стерилизующим эффектом. Очевидность данного заключе­ ния скрывается за отсутствием объективных методик контроля над раневым зажив­ лением в клинической практике. Экспериментальные исследования, позволяющие использовать строго объективные, количественные методики оценки процесса ра­ невого заживления делают этот факт очевидным.

Еще в 1921 г. A. Carrel при изучении заживления открытых ран нашел, что раны, «инокулированные различными разведениями 24-часовой культуры стафилококка в бульоне», заживали быстрее, чем сходные раны, защищенные от окружающей сре­ ды стерильными повязками. Он указывал, что латентный период дорубцевания был укорочен в инфицированных ранах. Т. Botsford (1941), изучая заживление кожных ран у собак и свиней, нашел, что прочность ран, инокулированных S. aureus, была

больше. Он заключил: «...очевидно, что слабая инфекция оказывает благоприятный эффект на прочность раны».

Есть и клинические подтверждения этого положения. Так, необходимо ждать примерно 30-60 сут для того, чтобы в панкреатической псевдокисте образовалась достаточная по толщине оболочка. Однако известно, что абсцесс поджелудочной железы хорошо инкапсулируется за 14-20 дней. Кроме того, при наличии стафило­ кокковой инфекции можно определить значительные отложения коллагена в обо­ лочке абсцессов.

Убедительно подтверждает это и работа S.M. Levenson et al. (1983), в которой показано, что умеренный, но статистически достоверный эффект ускорения ране­ вого заживления наблюдался при инокуляции кожных ран у крыс S. aureus в дозе 102 перед ушиванием ран, и этот эффект был значительно больше при инокуляции ран S. aureus в дозе 10s-108. Авторы, мнение которых мы разделяем, считают, что S. aureus стимулирует «оптимальную» воспалительную реакцию в ране и таким об­ разом способствует ранней инфильтрации раны клеточными, гуморальными и дру­ гими элементами до степени, которая ускоряет раневое заживление, включая эндотелиальнуюи фибробластическую пролиферацию, образование новых сосудов, син­ тез протеогликанов и коллагена. Если же воспалительная реакция чрезвычайно вы­ ражена и стимул очень велик, особенно при образовании гноя, процесс заживления замедляется, что легко фиксируется и служит основным аргументом отрицательной оценки влияния микроорганизмов на раневое заживление.

S.M. Levenson et al. (1983) обнаружили стимулирование раневого заживления только под влиянием S. aureus (испытано 7 штаммов) и не выявили такого эффекта при использовании штаммов других микроорганизмов (S. epidermidis, P. aeruginosa и др.). Данные авторы считают, что ответственными за ускорение раневого зажив­ ления являются специфические эндонуклеазы и компоненты клеточной оболочки S. aureus (рибитол, протеин А, полисахарид 263).

Результаты исследований Т.К. Ratcliff et al. (1981) показали, что протеин А зна­ чительно увеличивает продукцию интерферона-г макрофагов, стимулирующего клеточную пролиферацию, фиброплазию и синтез коллагена. Данные же Т.К. Hunt (1980) указывают на большую роль макрофагов в процессе раневого заживления.

По-видимому, увеличение прочности ран с наличием в 1 г ткани 105-108 микроб­ ных тел S. aureus по сравнению с ранами, содержащими менее 104 бактерий, является следствием продукции золотистым стафилококком протеина А и полисахарида 263, содержащихся в большинстве штаммов микроорганизмов данного вида, которые об­ ладают стимулирующим действием на процесс раневого заживления (S.M. Levenson et al., 1983). Это проявляется более выраженной клеточной и биохимической актив­ ностью в ране, а также более ранней васкуляризацией, нормализацией кровообраще­ ния и обмена энергетических и пластических веществ. Данная концепция подтверж­ дается исследованиями, проведенными на безмикробных животных М. Mijakava et al., (1958) и R.M. Donati et al., (1971) свидетельствующими, что заживление ран у сте­ рильных животных протекало так же или более медленно, чем у обычных.

На основании проведенных исследований можно предположить наличие некое­ го «оптимального» уровня воспалительного ответа, при котором ускоряются васкуляризация и другие ключевые процессы раневого заживления.

В заключение необходимо отметить, что в данной концепции никакого противо­ речия с принципами асептики и антисептики нет. Известно, что все раны контаминированы микроорганизмами и полная стерилизация их не имеет под собой ника­ кой основы. Это доказало еще применение повязки Листера. Известно также, что далеко не все контаминированные и инфицированные раны нагнаиваются. Безус­ ловно, нет смысла в умышленной контаминации ран жизнеспособными бактериями S. aureus, однако существует убедительное основание считать, что есть компоненты, продуцируемые в ране как результат взаимодействия S. aureus и репаративных тка­ ней, которые и вызывают ускорение заживления. Возможно, эффект ускорения ра­ невого заживления можно будет получить путем введения в рану соответствующе­ го химического агента, полученного из оболочки S. aureus, или путем применения соответствующей вакцины, что может иметь значение для .клинической практики.

РАНЕВОЕ ЗАЖИВЛЕНИЕ И АНТИСЕПТИКИ: ПОЛЬЗА И РИСК

Хирурги часто применяют антисептики, полагая, что таким образом будет сни­ жаться активность инфекционного процесса в ране, хотя это далеко не всегда имеет место. Более того, экспериментальные исследования показывают, что такие хлорактивные растворы, как Eusol (Edinburgh University Solution of Lime) — нестабильный раствор гипохлорита кальция и хлорамин, вредят процессам раневого заживления.

Антисептики-красители, поверхностно-активные вещества (ПАВ) широко ис­ пользуются в лечении ран. Более ранние исследования свидетельствуют о пользе их применения для лечения инфицированных и гнойных ран. Только Н. Mobacken и В. Zederfelt в 1973 г. сообщили о повреждающем действии красителей-антисепти­ ков на процесс раневого заживления. Исследованиями D. Faddis et al. (1977) пока­ зано, что детергенты оказывают повреждающее действие на хрящ, синовиальную оболочку суставов и другие мягкие ткани. Их использование приводит к повыше­ нию чувствительности к инфекции и нарушает процесс раневого заживления.

Хлорамин-Т, повидон-иодин, эозин и нитрат серебра в концентрациях, применя­ емых в клинике, оказывают ингибирующее, однако статистически не достоверное влияние на рост грануляций в ранах. Бриллиантовый зеленый (0,5%-ный) раствор оказывает высокотоксичное действие на делящиеся клетки, а формирование грану­ ляционной ткани почти полностью ингибируется. Pioctanin (0,5%-ный раствор) препятствует росту грануляций, а красители, содержащие triphenylmethan, взаимо­ действуя с ДНК клеток, пролонгируют фазу воспаления. Они ингибируют формиро­ вание коллагена, синтез РНК-и снижают потребление кислорода грануляционной

тканью (Н. Mobachen et al., 1974). В то же время эффект на ткани заживающей раны 0,05%-ного водного раствора хлоргексидина приближается к эффекту физиологи­ ческого раствора (S.S. Brennan et al., 1986).

Антисептики, активные в отношении раневой микрофлоры, но обладающие по­ вреждающим действием на процесс раневого заживления, должны применяться на начальных этапах лечения гнойных и инфицированных ран, однако в последующем по мере очищения ран целесообразно использовать менее токсичные антисептики.

Для борьбы с раневой инфекцией в хирургической практике часто производит­ ся обработка операционных и инфицированных ран антисептическими растворами. Вместе с тем, рабочие концентрации ряда антисептиков оказывают повреждающее действие на регенерирующую ткань, что замедляет репарацию раны. Это ставит вопрос о целесообразности уничтожения всей микрофлоры, особенно контаминантной, в заживающей ране. Приведенные данные указывают на необходимость диф­ ференцированного подхода к выбору антисептиков в зависимости от их поврежда­ ющего действия на регенерирующие ткани и наличия микрофлоры в ране. Вместе с тем, при оценке этого явления следует учитывать, что присутствие микроорганиз­ мов в ране в случае сниженной функции иммунной системы может привести к гене­ рализации воспалительного процесса.

Антисептические препараты, используемые при обработке хирургических ран, должны иметь оптимальный антибактериальный эффект при минимальном повреж­ дающем действии на ткани.

В лечении инфицированных и гнойных ран широко используются различные антимикробные препараты, среди которых антисептики занимают важное место. Однако имеются сообщения о том, что наличие в ране определенного количества микроорганизмов способствует ускорению процесса раневого заживления, а по­ тому нельзя безоговорочно считать целесообразным полное уничтожение микро­ флоры в ране (О.С. Мишарев с соавт., 1987; A. Tenorio et al., 1977; J.W. Levenson et al., 1983 и др.). Было изучено влияние антисептиков различных классов с оцен­ кой антимикробного действия и влияния на регенерирующие ткани в инфициро­ ванной ране.

Экспериментальную модель инфицированной раны создавали по методу A. Moller и В. Rydberg (1969). Изучение процесса заживления ран производили комплексно. При клинической оценке ран учитывалась инфильтрация краев ран в мм, которые переводились в условные баллы. Для гистологического исследования срезы краев ран, фиксированных в формалине, окрашивали гематоксилин-эозином по ван Гизону. Бактериоскопическое исследование проводилось после окрашивания мазков синькой Леффлера. Биомеханические свойства ран и неповрежденной кожи оцени­ вали по трем параметрам: прочности, эластичности и упругости (О.С. Мишарев с соавт., 1984). В качестве антибактериальных средств использовали препараты из различных групп антисептиков: первомур (препарат «С-4», смесь 30%-ной Н202 1:177 и 100%-ной муравьиной кислоты 1:119); хлоргексидин.биглюконат (1:2000); лаурилсульфат натрия (1:100). Контрольным лабораторным животным в раны вно-

сили 0,9%-ный раствор хлорида натрия. В каждой серии использовали по 20 лабо­ раторных крыс линии Vistar. Контрольные исследования ран производили на 3, 7,14 и 21 сут после внесения в раны инфицирующей дозы множественно устойчивого госпитального штамма S. aureus, содержавшей в 1,мл 109 микробных тел. Животные выводились из опыта путем внутрибрюшинного введения летальной дозы тиопентала натрия. Полученные данные обрабатывались статистическими методами.

При клинической оценке заживающих ран выявлено постепенное уменьшение перифокальной инфильтрации с 3 по 21 сут, однако процесс этот был неодинако­ вым по отношению к различным антисептикам. Так, при использовании лаурилсульфата натрия инфильтрация опытных ран на 3 сут была менее выраженной, чем кон­ трольных (р < 0,05). На 7 сут различий между опытными и контрольными ранами для всех испытанных антисептиков выявлено не было. Более выраженная инфильт­ рация в опытных ранах на 14 сут наблюдалась только при использовании первомура (р < 0,05). Следует отметить, что при использовании хлоргексидина биглюконата. инфильтрации на 14 и 21 сут вообще выявлено не было.

Изучение численности бактерий в ранах показало, что количество микроорга­ низмов в ранах сразу после контаминации и экспозиции 30 мин достоверно не раз­ личалось. Наиболее сильным антимикробным действием среди испытанных анти­ септиков обладал хлоргексидин биглюконат, который сразу после применения по­ давлял всю микробную популяцию и предупреждал развитие инфекции в ране. При использовании лаур ил сульфата натрия наблюдалось достоверное снижение числен­ ности S. aureus в ране по сравнению с контрольными ранами сразу после примене­ ния. На 3, 7, 14 и 21 сут исследования количество бактерий в ранах опытных и контрольных животных было близким.

При гистологическом исследовании на 3 сут в опытных и контрольных ранах выявлено: среди отечной стромы вблизи сосудов располагались крупноочаговые воспалительные инфильтраты. Микроскопически в местах скопления лейкоцитов обнаружена кокковая флора. Степень выраженности данных изменений по срав­ нению с контролем была больше при использовании первомура, меньше при при­ менении хлоргексидина биглюконата и не отличалась при применении лаурилсульфата натрия.

На 7 сут в опытных и контрольных ранах обнаружены регенерация покровного эпителия, инфильтрация плазматическими клетками, эозинофилами, фибробластами по ходу раны и микроабсцессы в некоторых местах. Более выраженные воспали­ тельные явления по сравнению с контролем имели место в опытных ранах при при­ менении первомура, где абсцессы располагались довольно глубоко от поверхности раны. При использовании хлоргексидина биглюконата и яаурилсульфата натрия различия между контрольными и опытными ранами были минимальны.

На 14 сут в ранах отмечено завершение репаративных процессов эпидермиса и формирование в дерме соединительной ткани с большим количеством мелких сосу­ дов капиллярного типа. Однако при применении первомура воспалительные явле­ ния, а также обширные лимфоидные инфильтраты, к этому времени не исчезали.