3 курс / Общая хирургия и оперативная хирургия / Хирургическая_инфекция_Практическое_руководство_П_Г_Кондратенко

По мере формирования ковалентных связей, способствующих большей стабильности фибрилл, развивается рубцовая ткань, пред ставленная параллельными плотными пучками коллагена. Коллаге новые фибриллы располагаются гуще, кровеносные сосуды сужива ются и исчезают. Рана трансформируется из богатой капиллярами и клетками ткани в относительно аваскулярный, бедный клеточными элементами рубец, состоящий из прочных коллагеновых тканей.

Параллельно с формированием коллагеновых волокон проис ходит частичное их разрушение, в результате чего обеспечивается бо лее тонкая регуляция процесса новообразования фиброзной ткани. Параллельно с созреванием грануляционной ткани происходит эпи телизация раны. Этот процесс начинается уже в первые часы после повреждения. В течение 1 суток образуется 2 4 слоя клеток базально го эпителия. Высокая скорость эпителизации ран обеспечивается тре мя процессами: миграцией, делением и дифференцировкой клеток.

Новый эпителий образует границу между поврежденными и подлежащими слоями, препятствует обезвоживанию тканей раны, потере электролитов и белков, предупреждает инвазию микроорганиз мов. Степень эпителизации раны тесно связана с ростом грануляций и обусловлена состоянием тканей раны, обменом веществ, трофикой, степенью и характером бактериального загрязнения раны. Эпители зация раневой поверхности служит показателем успешности лечения.

Регенерация эпителия является существенным моментом восстановления ткани, обеспечивает эффективный барьер против внедрения бактерий. Изменения в ближайших к ране эпидермаль ных клетках начинаются уже через 10 12 ч после образования раны. Клетки базального и околобазального слоев выравниваются, на их протоплазме создаются выросты. В результате этих изменений эпителиальные клетки уже не образуют кератин, а начинают ак тивно мигрировать и размножаться делением. Миграция эпите лиальных клеток через зону повреждения продолжается до тех пор, пока эпителиальные клетки не приходят в контакт с аналогичны ми клетками с другой стороны раны. Вероятно, клетки имеют спе цифические стереохимические связи, которые насыщаются только при контакте гомологичных клеток.

При нанесении раны нарушается определенное равновесие и в связи с наличием раневого дефекта клетки начинают двигаться навстречу друг другу. Эпидермальные клетки в своей миграции

131

используют сетку фибрина как дорожку, по которой клетки напол зают на рану. Процесс миграции клеток происходит во влажной сре де. Если поверхность раны обезвожена или покрыта раневым или ожоговым струпом, эпидермальные клетки в своем движении на встречу друг другу вынуждены «нырять» под струп, т.к. там имеется влажная окружающая среда. Конечным результатом не осложнен ного процесса раневого заживления является образование нежно го рубца, который в идеальном варианте никак не должен препят ствовать нормальной функции органа.

Повреждение кожных покровов вызывает поступление в рану крови, которая приносит с собой клеточные элементы и различ ные белки, в частности, фибриноген. Образующийся впоследствии фибрин служит не только для гемостаза, но и в определенной сте пени для соединения краев раны (рис. 3.13., цветной вкладыш).

Впоследствии, образовавшаяся сеть фибрина способствует передвижению в ране фибробластов и эпителизации раны. Отло жение фибронектина создает плацдарм в ране, на который мигри руют фибробласты. Фибронектин продуцируется фибробластами, эндотелиальными клетками и служит в ране каркасом, по которо му происходит миграция фибробластов и эпителиальных клеток. В последствии в этом фибронектиновом матриксе откладывается коллаген, который обеспечивает прочность заживающей ране.

Исследования последних лет позволили прояснить некоторые молекулярные механизмы создания прочности раны в процессе ее за живления. Упругость и эластичность нормальной человеческой кожи обеспечивают волокна коллагена. В заживающей ране коллагеновые волокна в основном ориентированы беспорядочно. Создается впечат ление, что по каким то причинам клеткам не удается завершить пост роение нормального коллагенового матрикса. В то же время обнару жено, что в течение первых шести месяцев внутриутробного развития раны на коже плода заживают, не оставляя никаких следов.

Начиная с 80 х годов ХХ столетия ученые неустанно работали над поиском условий идеального заживления и репарации тканей.

Врезультате было установлено следующее:

1. Для успешной репарации ран необходимо, чтобы клетки в ране могли свободно передвигаться. Необходимым фактором для этого является создание в ране постоянной влажной среды. Кроме того, передвижение клеток возможно только по сформированно му клеточному матриксу, состоящему из адгезивных молекул, ос

132

новным из которых является фибронектин. К адгезивным молеку лам относятся также гиалуроновая кислота, ламинин, коллаген.

2.Передвижение клеток в ране возможно только при получе нии ими сигнала от так называемых сигнальных молекул. Таковы ми являются факторы роста, цитокины, окись азота. Источником этих молекул являются макрофаги.

3.В формировании клеточного матрикса важную роль играет коллагеназа. Если коллагеназа не справляется со своей задачей, передвижение клеток затрудняется и рана заполняется неоргани зованным коллагеном.

Повреждение, восстановление и регенерация микрососудов являются важнейшей составной частью всех фаз раневого процес са (табл. 3.3.).

Эндотелиальная поверхность микрососудов содержит глико заминогликаны, в том числе гепаринсульфат, катализирующий ре акцию тромбин – антитромбин III. В их эндотелии происходит рас щепление АДФ при ее избыточном образовании, предотвращаю щее АДФ индуцированную агрегацию тромбоцитов. При повреж дении тканей происходит также раздражение экстеро и интероре цепторов с передачей возбуждения на вазоконстрикторы, вслед ствие чего развивается их кратковременный спазм, сменяющийся парезом, расширением капилляров и других мелких сосудов, воз можен также паралич вазомоторов.

Вначале отмечается ускорение кровотока, а затем его замед ление и усиленный прилив крови к пораженному участку. Замед ление кровотока в сосудах областей, прилегающих к ране, вызыва ется несколькими причинами – параличом нервно мышечного аппарата и потерей сосудистого тонуса, механическими препятстви ями, обусловленными сдавлением и тромбированием мелких вен, увеличением сопротивления кровотоку вследствие набухания эн дотелия и адгезии лейкоцитов и тромбоцитов, сгущением крови вследствие экссудации.

Система свертывания крови и фибринолиза. Гемостаз обеспечи вается многими факторами – внутрисосудистыми, внесосудистыми (тканевыми) и факторами сосудистой стенки (табл. 3.4.). В начальном периоде воспаления основная роль принадлежит фактору Хагемана.

В нормальных условиях он находится в плазме крови в неак тивном состоянии. Активация фактора XII вызывается следующи

133

ми причинами: контактом плазмы с любой поверхностью, кроме неповрежденного эндотелия сосудов, взаимодействием с протеоли тическими ферментами – трипсином, калликреином, плазмином.

Активированный фактор Хагемана действует в трех направ лениях:

осуществляет запуск системы свертывания крови путем ак тивации фактора XI (плазменного предшественника тромбоплас тина);

способствует активации фибринолитической системы (как один из кофакторов превращения плазминогена в плазмин);

осуществляет активацию прекалликреина, в результате чего образуется калликреин, вызывающий образование активных кининов.

134

Вскоре после ранения и в дальнейшем большое значение имеют фибриноген и фибрин. Помимо выполнения гемостатичес кой функции, они изменяют реологические свойства крови в свя зи с повышением его концентрации в плазме. Медиаторную роль при воспалении играют продукты деградации фибриногена и фиб рина, обладающие мощным антикоагуляционным действием, ак тивирующие плазминоген, который вызывает окончательное рас щепление фибрина и очищение раны.

Плазмин обычно находится в крови в неактивной форме в виде плазминогена. В ране он проявляется 4 эффектами:

фибринолизом;

активацией фактора Хагемана и запуском кининовой сис

темы;

активацией С1 компонента комплимента;

расщеплением компонента С3 с образованием фрагментов, обладающих анафилатоксическим и хемотаксическим действием.

Многочисленность факторов свертывания крови обусловли вает многообразие каталитических реакций, обеспечивающих ге мостаз. Тем не менее, этот процесс всегда проходит три фазы: об разование активного тромбопластина (тканевого или плазменно го); образование тромбина (из протромбина под влиянием тром бопластина); переход фибриногена в фибрин.

Вязкость крови зависит от гематокрита, внутренней вязкос ти эритроцитов (обусловленной в основном вязкостью гемоглоби на), степени агрегации тромбоцитов и эритроцитов, возможности образования фибринового сгустка и вязкости плазмы. Агрегация тромбоцитов может наступать одновременно с агрегацией эритро цитов, но часто бывает самостоятельной. При любом повреждении сосудов тромбоциты прилипают к измененной поверхности. Под влиянием тромбина и некоторых других факторов из тромбоцитов высвобождаются биологически активные вещества – арахидоно вая кислота, АДФ, серотонин, адреналин, норадреналин, факторы 3 и 4 тромбоцитов (реакция высвобождения). Для ее осуществле ния необходимы также ионы Ca2+ и фибриноген.

В итоге образуются агрегаты тромбоцитов и возникает рых лый белый тромб, который сначала проницаем для тока крови. Остановка кровотечения наступает после уплотнения свертка. Кро ме того, в процессе реакции высвобождения пластинки выделяют

135

Таблица 3.4. Взаимоотношение между компонентами гемостаза при раневом процессе

Повреждение

Поверхностный

контакт

Повреждения

Активация фактора XII

Тканевой фактор Активация (фактор III) фактора XI

Активация

химических Активация факторов IX, медиаторов VIII, Са2+,фосфолипид

Сосудистая Активация фактора X Фактор Va , проницаемость

Са2+,фосфолипид

136

тромбоцитарный фактор роста. Механическая травма сосудов, их расширение, стаз крови и тромбирование приводят к появлению внесосудистых изменений, главными из которых являются экссу дация плазмы и лимфы, выход форменных элементов крови и дег рануляция тучных клеток. В результате развиваются отек и лейко цитарная инфильтрация тканей.

Химические медиаторы раневого процесса. Известные медиа торы раневого процесса можно условно представить следующим образом:

калликреин кининовая система;

биогенные амины;

система комплемента;

липиды и их производные;

система свертывания крови и фибринолиза;

полипептиды и ферменты клеток крови и поврежденных тканей;

прочие медиаторы, в т.ч. внутриклеточные.

Калликреин кининовая система. В нормальных условиях кал ликреин в крови почти не определяется, а присутствует прекаллик реин (фактор Флетчера), который под влиянием факторы XIIа пе реходит в калликреин. Последний в свою очередь расщепляет не активный кининоген до активного кинина. Кинины образуются в основном при травме тканей и агрессивных воздействиях, напри мер, септическом шоке.

Основным медиатором является в конечном итоге брадики нин, который стимулирует медленное сокращение гладкомышеч ных клеток, увеличивает не ингибируемые антигистаминными пре паратами проницаемость микрососудов и вазодилатацию, усили вает хемотаксис лейкоцитов, высвобождает из тканей простаглан дины за счет активации фосфолипазы. Кининовая система нахо дится под контролем:

калликреиновых антагонистов (трасилола);

С1 эстеразного ингибитора (ингибирование активирован ного фактора Хагемана и калликреина);

кининаз, инактивирующих брадикинин.

Биогенные амины. Значение гистамина при воспалении и ра невом процессе состоит в основном в том, что он, выделяясь при повреждении в свободном виде из связей в тканях с белками, осо

137

бенно при дегрануляции тучных клеток, является одним из пуско вых медиаторов начальных проявлений процесса. Под влиянием травмы в очаге повреждения происходит высвобождение различ ных аминов, из которых адреналин и норадреналин вызывают су жение мелких сосудов и понижают их проницаемость, а гистамин

исеротонин дают противоположный эффект.

Вобычных условиях ввиду нестойкости биогенных аминов природа отводит им главным образом пусковую триггерную роль в воспалении. В связи с подавлением моноаминооксидазы, наблю дается выраженный эффект пролонгированного действия адрена линоподобных веществ, накапливающихся в очаге воспаления в связи с подавлением активности фермента, разрушающего их. При этом значительно усиливается лейкоцитарная реакция и фагоци тарная активность макрофагов.

Система комплемента – группа белков (преимущественно ферментов), активируемая рядом соединений, особенно комплек сом антиген – антитело. Она состоит из 11 белков или 9 групп, называемых комплементными компонентами (С1 – С9). Причем первый компонент представляет собой комплекс из трех белков или субкомпонентов – С1q, С1r, С1s, которые связываются вмес те ионами кальция.

Система комплемента действует по каскадному принципу: каждый компонент активируется предшественником и в свою оче редь активирует следующий. В классическом варианте активация имеет место при взаимодействии комплемента с комплексом ан тиген – антитело. Этот каскад запускается иммуноглобулинами. Когда молекула антитела связывается с участками соответствую щего антигена на поверхности клеточной мембраны, она подвер гается изменениям или агрегации, так что этот участок взаимодей ствует с первым компонентом комплемента и активирует его и т.д. В итоге наступает лизис клетки.

Впатогенезе раневого процесса важное значение имеет уча стие системы комплемента в реакциях, способствующих увели чению сосудистой проницаемости, дегрануляции тучных клеток, хемотаксису лейкоцитов, усилению фагоцитоза и повреждению клеточных мембран.

Липиды и их производные. В эту группу входят два класса хи мических соединений:

138

жирные кислоты и их производные: простагландины, тром боксаны и лейкотриены;

фосфолипид – активирующий фактор пластинок.

В целом в ране вначале имеет место усиленный выход липо протеинов во внесосудистое пространство. При этом происходит мобилизация арахидоновой кислоты и других свободных жирных кислот. Арахидоновая кислота увеличивает сосудистую проницае мость, а также потенцирует действие брадикинина.

Арахидоновая кислота вызывает также агрегацию тромбоци тов, в то время как линолевая кислота способствует их дезагрега ции. Окисленные арахидоновая и эйкозапентеновая кислоты об ладают высокой хемотаксической активностью по отношению к нейтрофильным лейкоцитам. В ране и прилегающих к ней тканям свободные жирные кислоты появляются в процессе реакции выс вобождения из тромбоцитов и из мембран сосудов в результате рас щепления фосфолипидов фосфолипазой А2 или фосфолипазой С и диглицеридлипазой.

Метаболизм арахидоновой кислоты может идти двумя основ ными путями. Первый из них – циклооксигеназный путь, в ходе которого в результате действия фермента циклооксигеназы обра зуются простагландины и тромбоксаны. Второй путь – начинается с действия липоксигеназ и приводит к образованию лейкотриенов, которые представляют собой различные формы эйкозотетраноевой кислоты и обладают выраженной биологической активностью.

Участие простагландинов в раневом процессе состоит в том, что они воздействуют на воспалительную реакцию и агрегацию тромбоцитов, а также вызывают лихорадку. В очаге воспаления про стагландины обладают сосудорасширяющим действием и повыша ют проницаемость капилляров. Болевой эффект простагландинов объясняется тем, что они повышают чувствительность болевых ре цепторов к механическим и химическим стимулам.

Простагландины оказывают влияние на агрегацию кровяных пластинок. Наиболее сильный эффект на агрегацию тромбоцитов оказывают тромбоксаны. ТХА2 также вызывает вазоконстрикцию. Стабильный продукт ТХВ2 может усиливать хемотаксис лейкоцитов. В эндотелии сосудов образуется наиболее мощное из всех известных антиагрегантных соединений – простациклин. В случае нормально го течения воспаления выработка лейкотриенов лейкоцитами как стимуляторов фазы очищения раны имеет положительное значение.

139

Ко второму классу медиаторов воспаления липидного проис хождения относят фактор активирования тромбоцитов (PAF), кото рый вырабатывается лейкоцитами при их антигенной стимуляции. Он вызывает типичную анафилактическую реакцию: нейтропению, тромбопению, вазодилатацию и общую гипотонию. На клеточном уровне он приводит к выделению из тромбоцитов гистамина, серо тонина и тромбоксана В2 и LTB4 из нейтрофильных лейкоцитов.

Жирные кислоты, образующиеся при распаде клеточных мем бран в ране, оказывают в процессе метаболизма сильное влияние на различные местные процессы – микроциркуляцию, жизнедея тельность лейкоцитов, макрофагов и других клеточных форм. Уве личение их содержания в периферической крови может сопровож даться выраженными аллергическими реакциями.

Естественные защитные механизмы включают:

реакцию ЦНС, симпатической и нейроэндокринной сис тем, регулирующих гемодинамические и метаболические сдвиги в организме в ответ на воспаление, травму, наличие нежизнеспособ ных тканей в организме;

естественные неспецифические иммунные реакции, такие как хемотаксис, опсонизация, фагоцитоз, активация комплемен та, иммуноглобулины, продукция гистамина, серотонина, простаг ландинов и т.д.;

медиаторы воспаления, продуцируемые клетками (цитоки ны), открытые сравнительно недавно благодаря успехам молеку лярной биологии и молекулярной генетики.

В продукции цитокинов участвуют моноциты, макрофаги, нейтрофильные лейкоциты, лимфоциты, клетки эндотелия, фиб робласты. Цитокины, продуцируемые лейкоцитами, называют ин терлейкинами (ИЛ). При этом лейкоциты являются клетками ми шенями для ИЛ и цитокинов. В настоящее время известно более 20 цитокинов, из них 15 относятся к ИЛ.

Цитокины представляют собой сравнительно крупные моле кулы белка с молекулярной массой от 10000 до 45000. По химичес кой структуре они близки друг к другу, однако, обладают разными функциональными свойствами. Наиболее важная роль в продук ции цитокинов принадлежит активированным макрофагам, как свободно циркулирующим в крови и перитонеальной жидкости, так

ификсированным (резидентным), находящимся в печени, селезен ке, легких и других органах.

140