Фаза воспаления при раневом процессе

Рана – любое повреждение тканей, сопровождающееся нарушением целостности покровов тела. К такому повреждению может вести воздействие различных факторов: механических, термических, химических, лучевых. Комбинированные раны возникают при одновременном воздействии нескольких видов повреждающих факторов. Одномоментное или ограниченное по времени воздействие внешних повреждающих факторов приводит к образованию острых ран. Хронические раны являются результатом длительного постоянного неблагоприятного воздействия на ткани. Природа этого воздействия часто эндогенная, например, нарушения артериального или венозного кровоснабжения, иннервации, или постоянное подтекание экссудата из гнойной полости. Другой частой причиной образования хронических ран служит длительное локальное давление на ткани.

Раны являются одним из самых частых травматических повреждений. Пострадавшие получают ранения в бытовых, производственных, боевых и криминальных условиях. Характерно, что большая часть пострадавших находится в молодом трудоспособном возрасте. Кроме того, раны наносятся при выполнении оперативных вмешательств. В последнем случае главной особенностью является возможность создания условий, сводящих к минимуму риск раневых осложнений. Общим для всех ран за исключением послеоперационных является то, что они всегда контаминированы микроорганизмами, и зачастую осложняются развитием инфекции.

Раневой процесс

Основными клиническими признаками ран сразу после их нанесения являются наличие дефекта кожи или слизистых, кровотечение и боль. В дальнейшем клиническая картина соответствует фазам течения раневого процесса.

Образование любой раны сопровождается последовательностью местных и общих реакций организма. Общие реакции более выражены при образовании острых ран. Они заключаются в типичных проявлениях стресс-синдрома – усилении всех процессов жизнедеятельности под влиянием симпатической нервной системы и гормонов, повышении основного обмена и катаболизма. При всасывании в кровоток продуктов распада тканей и микробных токсинов, стимулирующих лейкоциты к выбросу цитокинов, могут иметь место системные воспалительные реакции: лихорадка, увеличение количества лейкоцитов, тахикардия и прочие. В отсутствие осложнений эти явления полностью купируются через 4-5 суток.

Местные реакции организма направлены на восстановление целостности поврежденных тканей. Заживление ран различных органов и тканей имеет свои особенности, зависящие от их морфологического строения. Раневой процесс может существенно различаться по длительности, но всегда сопровождается образованием соединительно-тканного рубца. Без образования рубца заживают только поверхностные раны без повреждения росткового слоя кожи. Выделяют 3 фазы течения раневого процесса (рис. 11. 1).

Фаза воспаления – начинается сразу после ранения и в отсутствие осложнений продолжается в среднем 4-5 суток. Характеризуется типичными сосудистыми реакциями – вазоконстрикцией, сменяющейся вазодилатацией, экссудацией с выходом плазменных белков, миграцией и выходом форменных элементов крови в зону повреждения, выпадением фибрина с отграничением зоны повреждения, отеком и инфильтрацией окружающих тканей. В последующем фибрин подвергается фибринолизу, при этом происходит очищение раны от некротизированных тканей и микроорганизмов с участием лейкоцитов и их ферментов.

Фаза регенерации или пролиферации в среднем продолжается 2-4 недели. Процессы регенерации начинаются уже с 1 суток после ранения, и их продолжительность зависит от величины раневого дефекта и морфологии поврежденных тканей. Происходит миграция фибробластов, образование коллагена и основного вещества, новообразование кровеносных сосудов с развитием грануляционной ткани в месте тканевого дефекта. Постепенно уменьшаются экссудация и отек, грануляционная ткань со дна раны заполняет весь дефект. Грануляционная ткань содержит много новообразованных сосудов и практически не иннервирована. При нормальном течении раневого процесса поверхность гранулирующих ран яркая, «сочная», при перевязках характерна высокая контактная кровоточивость и незначительная болезненность.

Фаза эпителизации и реорганизации рубца в зависимости от морфологии тканей продолжается от нескольких недель до года. Эпителизация начинается от краев раны одновременно с образованием грануляционной ткани. Данный процесс регулируется действием эпидермального хейлона, являющегося контактным ингибитором пролиферации. Сразу после формирования рубца начинается его перестройка: происходит образование эластических волокон и развитие новой фиброзной сети, а содержание воды в рубцовой ткани снижается.

На течение раневого процесса влияют различные общие и местные факторы. К общим факторам относятся: возраст, состояние питания и иммунный статус пациента, различные нарушения гомеостаза, сопутствующие заболевания, в том числе сахарный диабет, прием противовоспалительных средств, цитостатиков, массивная антибиотикотерапия. К местным факторам, влияющим на течение раневого процесса, относится состояние кровоснабжения и степень травматизации тканей в зоне повреждения, уровень микробной контаминации раны и качество ухода за раной.

По степени обсемененности и наличию признаков инфекции все раны делятся на 3 вида: асептические, контаминированные и инфицированные.

· Асептическими являются только операционные раны при «чистых» оперативных пособиях.

· Контаминированные – это раны, обсемененные микрофлорой, но без признаков нагноения. К ним относятся все случайные раны после их нанесения и часть операционных ран.

· Инфицированные – это гнойные раны, то есть раны с признаками наличия инфекционно-воспалительного процесса. Они подразделяются на первично инфицированные – образовавшиеся после операций по поводу острых гнойных процессов, и вторично инфицированные – раны, нагноившиеся в процессе заживления.

Раневой процесс заканчивается заживлением раны. Выделяют следующие типы заживления ран:

· Заживление первичным натяжением – заживление без нагноения. Оно происходит с развитием линейного рубца без образования видимой межуточной ткани. Такое заживление свойственно для ран с ровными жизнеспособными краями, отстающими друг от друга не более чем на 1 см, и при микробной контаминации тканей ниже критического уровня. Операционные раны при наложении первичных швов обычно заживают первичным натяжением.

· Задержанное первичное – заживление по типу первичного натяжения. Это заживление без нагноения при отсроченном закрытии раны швами.

· Заживление вторичным натяжением – заживление через нагноение и гранулирование с развитием грубого рубца и образованием видимой межуточной ткани. Имеет место при обширных дефектах тканей, не допускающих первичного сопоставления стенок раны и при развитии раневой инфекции.

· Заживление под струпом – заживление без рубца. Имеет место при поверхностных ранах без повреждения росткового слоя кожи. Под струпом, состоящим из фибрина и форменных элементов крови, происходит быстрая регенерация эпидермиса.

Описанное выше течение раневого процесса характерно для ран, явившихся результатом одномоментного воздействия повреждающего фактора. При длительном или постоянном неблагоприятном воздействии, приводящем к нарушению функционирования покровов тела и затрудняющем заживление, имеющем место в случае образования хронических ран, характерно наличие признаков сразу всех трех его фаз. Дно хронической раны одновременно покрыто фибрином и грануляциями, возможно наличие участков некроза и гнойного отделяемого. Грануляции вялые, бледные. Края раны и ткани вокруг уплотнены. Часто имеет место краевая эпителизация. Обычно пальпация зоны повреждения малоболезненна.

Окружающие ткани имеют изменения, характерные для заболевания, вызвавшего образование хронической раны. Если повреждающие факторы не устранены, хронические раны даже при интенсивном лечении длительно не заживают, а после заживления рецидивируют – в той же или в соседней области. При длительно существующих хронических ранах имеется риск их малигнизации.

Говоря о местных реакция, различные авторы сходятся во мнении, что следует выделять 3 основные стадии раневого процесса. Так Чернух A.M. (1979) выделял стадию повреждения, стадию воспаления и стадию восстановления. Серов В.В. и Шехтер А.Б. (1981) раневой процесс делили на стадии: травматического воспаления, пролиферации и регенерации, образования рубца.

С нашей точки зрения, выделение этих стадий носит условный характер, так как в недрах предыдущей стадии, создаются условия для формирования последующей. Кроме того, процесс заживления кожной раны зависит и достаточно радикально, от многих факторов. В частности от характера повреждающего агента; места, глубины и площади повреждения: обсемененности гноеродной флорой; адаптационных способностей и иммунитета; возраста и сопутствующих заболеваний. Поэтому, течение раневого процесса при одинаковой травме у разных людей, может пойти по разному и, в конечном результате, привести к совершенно разному исходу – рубцам группы № 1 или келоидным и гипертрофическим.

Самые тяжелые по последствиям травмы связаны:

• с воздействием на кожу физических (термических, холодовых, радиационных) и химических (кислоты, щелочи) факторов;
• с разможжением мягких тканей;
• с инфицированием ран;
• с загрязнением ран землей;
• с травмами на фоне стресса;
• с нарушенной нейрогуморапьной и эндокринной регуляцией у пациентов.

Как правило, такие травмы дают затяжной процесс репарации тканей и как следствие – келоидные или гипертрофические рубцы, рубцовые деформации и контрактуры.

Воспаление

Воспаление – это возникшая в ходе эволюции стереотипная защитно-приспособительная местная сосудисто-тканевая реакция живых систем на действие патогенных раздражителей, вызвавших повреждение.

В качестве основных компонентов оно включает в себя изменения кровообращения, преимущественно микроциркуляторного русла, повышение сосудистой проницаемости, миграцию лейкоцитов, эозинофилов, макрофагов, фибробластов в зону повреждения и их активную деятельность в ней, направленную на устранение повреждающего фактора и восстановление (или замещение) поврежденных тканей. Таким образом, воспаление по своей биологической сущности является защитной реакцией организма. Воспаление кожи условно делят на иммунное и неимунное. Травмы кожи, вызывают развитие неиммунного воспаления. Поскольку любой травме коже сопутствует воспалительная реакция, стадии течения раневого процесса можно приравнять к стадиям воспаления. По форме воспалительной реакции такое воспаление относят к альтеративному так как оно характеризуется остро возникшим повреждением кожи.

Стадии воспаления

По признанию многих исследователей, наиболее точно течение раневого процесса и воспалительной реакции, отражает классификация Струкова А.И. (1990), который выделил 3 фазы воспаления:

1. Фаза повреждения или альтерации.
2. Фаза эксудации (сосудистая реакция).
3. Фаза восстановления или пролиферации

Первая фаза повреждения или альтерации характеризуется деструктивным процессом, сопровождаемым гибелью клеток, сосудов и выделением в рану большого числа медиаторов воспаления и крови. Медиаторы воспаления, представляют собой широко распространенную группу биологически активных веществ, к которым относятся такие вещества, как серотонин, гистамин, интерлейкины, лизосомальные ферменты, простагландины, фактор Хагемана и др. Наиболее важными их представителями являются эйкозаноиды, предшественником которых является арахидоновая кислота – незаменимая жирная кислота, входящая в состав фосфолипидов клеточных стенок. При травме происходит разрушение клеточных мембран с появлением большого количества «сырья» для образования медиаторов воспаления. Эйкозаноиды обладают чрезвычайно высокой биологической активностью. В развитии воспаления принимают участие такие типы эйкозаноидов, как простагландины типа Е, простациклин (простагландин I), тромбоксаны, лейкотриены. Они способствуют дилятации сосудов, тромбообразованию; увеличивают проницаемость сосудистой стенки, усиливают миграцию лейкоцитов и др.

Повреждение эндотелия капилляров вызывает появление веществ, стимулирующих полиморфноядерные лейкоциты, которые в свою очередь усиливают повреждение сосудистой стенки. Все это приводит к замедлению кровотока, а затем к его полной остановке.

Вторая фаза или фаза эксудации характеризуется в основном реакцией со стороны сосудистого русла и клеток, выходом форменных элементов и жидкой части крови и лимфы во внесосудистую область. Лейкоциты, эритроциты, лимфоциты оказываются в ране наряду с клеточным детритом и соединительнотканными клеточными и структурными элементами. Клеточные скопления представляют собой воспалительный инфильтрат, состоящий в основном из полиморфно-ядерных лейкоцитов, лимфоцитов, макрофагов, тучных клеток. В ране происходит активное размножение клеток, принимающих участие в воспалительном процессе – мезенхимных, адвентициальных, эндотелиальных, лимфоцитов, фибробластов и др. Продолжается очищение раны от тканевого детрита и бактериальной флоры. Происходит новообразование сосудов, которые являются основой грануляционной ткани.

Более детально эту фазу можно разделить на несколько стадий:

Сосудистая стадия. Характеризуется кратковременным спазмом (до 5 мин.) и последующим расширением капилляров кожи, что сопровождается повышением проницаемости капилляров и посткапиллярных венул заинтересованной области. Стаз в сосудах, наступающий после замедления скорости кровообращения приводит к краевому стоянию лейкоцитов, образованию агрегатов, прилипанию их к эндотелию и выделению в зону контакта с эндотелием лейкокининов, повышающих проницаемость микрососудов и создающих условия для фильтрации плазменных хемотаксинов и выхода форменных элементов крови в очаг воспаления. Сами нейтрофилы выпускают псевдоподии (цитоплазматические отростки) и выбираются из сосуда наружу, помогая себе ферментами (катепсин, эластаза и др.). Клинически эта стадия проявляется отеком.

Клеточная стадия. Характеризуется диапедезом, сквозь расширенные межклеточные щели капилляров, в рану нейтрофильных лейкоцитов, процесс накопления которых в кожном дефекте начинается уже через 2-3 часа после травмы. Полиморфноядерные лейкоциты обладают чрезвычайно высоким флогогенным потенциалом, проявляющимся гиперпродукцией и гиперсекрецией лизосомальных гидролаз (простагландинов), лейкотриенов, активных форм кислорода, обуславливающих дополнительное повреждение эндотелия и расстройство микроциркуляции. Наряду с этим, нейтрофилы являются источником факторов, с помощью которых другие клетки, в том числе тромбоциты, тучные клетки, эозинофилы, мононуклеары подключаются к процессу воспаления. У них есть также специальные рецепторы к IgG и С, благодаря чему на этой стадии эксудативно-деструктивного воспаления формируются кооперативные связи между полиморфноядерными лейкоцитами-эффекторами и гуморальными медиаторами и прежде всего, системой комплемента. Происходит это за счет аутоактивации фактора XII или фактора Хагемана (HF), индуцирующего процессы свертывания крови, фибринолиз, активацию калликреин-кининовой системы. Из всех медиаторных систем плазмы, включающихся при повреждении эндотелия, основное значение имеет система комплемента. Ее активация происходит при связывании С, с IgG после чего С, становится активной сериновой протеиназой. Однако активация комплемента может быть и плазмином, C-реактивным белком, кристаллами мононатриевой соли мочевой кислоты, некоторыми бактериальными гликолипидами. Связывание и активация С, приводит к образованию С1 эстеразы (CIs), которая расщепляет второй белок каскада – С на С4а и С4b. Третий белок, принимающий участие в активации комплемента – С2. Он также расщепляется активированным С1, прикрепляясь к фрагменту С4b. Образовавшийся фрагмент С2а, соединяясь с С4b приобретает ферментативную активность (С3-конвертаза) и расщепляет С3 на 2 фрагмента – С3а и С3b.

СЗb соединяется с компонентом комплемента С5, который распадается на С5а и С5b С5а также как и СЗb переходит в жидкую фазу. Таким образом, образуются фрагменты С5а и СЗb, обладающие хемотаксисными свойствами, которые становятся плазменными медиаторами воспаления. Через С5а и СЗа к воспалению подключаются тучные клетки, выделяющие гистамин, серотонин, хемотаксин для эозинофилов. С5а вызывает повышение сосудистой проницаемости, инициирует хемотаксис нейтрофилов и моноцитов, агрегацию нейтрофилов и прикрепление к стенкам капилляров. Выделяемые полиморфноядерными лейкоцитами флогогены, включая тромбогенные факторы способствуют тромбозу микрососудов, что ведет к быстрому некрозу периваскулярных тканей и формированию реактивных полинуклеарных инфильтратов. Продукты распада тканей, ауто и ксеноантигены в свою очередь активируют полиморфноядерные лейкоциты, моноциты, макрофаги и тучные клетки, что является причиной дегрануляции нейтрофилов, секреции биологически активных веществ моноцитами, макрофагами и полиморфноядерными лейкоцитами. В ране накапливаются протеинкиназы, вызывающие дальнейшую дегрануляцию тучных клеток, активацию комплемента, фактора активации тромбоцитов, интерлейкинов интерферонов альфа и бета, простагландинов, лейкотриенов. Весь каскад биологически активных молекул активируют фибробласты, Т и В лимфоциты, нейтрофилы, макрофаги, что приводит к стимуляции ферментативной и антибактериальной активности в ране. Способствуя в какой-то степени некрозу тканей, в тоже время нейтрофилы очищают зону повреждения от инфекции и продуктов распада аутолитических клеток/ При затягивании процесса воспаления, возможно на уровне генетически детерминированного дефекта, очаг воспаления принимает торпидное течение, происходит его «хронизация», удлиняется нейтрофильный период клеточной стадии и тормозится фибропластический процесс.

Преобладание в ране нейтрофилов сменяется преобладанием макрофагов, миграция которых в рану провоцирется нейтрофилами.

Мононуклеарные фагоциты, или макрофаги обеспечивают в значительной степени неспецифическую защиту организма за счет своей фагоцитарной функции. Они регулируют деятельность лимфоцитов, фибробластов. выделяют окись азота (NО), без которой клетки эпителия не могут начать миграцию, несмотря на наличие факторов роста в среде/. В ране содержится большое количество факторов роста. Тромбоцитарный фактор роста стимулирует пролиферацию клеток мезенхимального происхождения, таких как фибробласты. Трансформирующий фактор роста-бета стимулирует хемотаксис фибробластов и продукцию ими коллагена. Эидермальный фактор роста усиливает пролиферацию и миграцию кератиноцитов, трансформирующий фактор роста-альфа влияет на ангиогенез, фактор роста кератиноцитов стимулирует заживление раны. Основной фактор роста фибробластов – положительно влияет на рост всех типов клеток, стимулирует продукцию протеаз, хемотаксис фибробластов и кератиноцитов, продукцию компонентов внеклеточного матрикса. Секретируемые клетками, находящимися в ране, цитокины, активированные протеазами и другими биологически-активными молекулами, выполняют эффекторные и регуляторные функции. В частности, интерлейкин-1 способствует активации Т-лимфоцитов, влияет на продукцию фибробластами протеогликанов и коллагена. Активированный Т-лимфоцит продуцирует и секретирует интерлейкин-2, стимулирующий Т-лимфоцит. В свою очередь Т-лимфоцит продуцирует интерферон-альфа, активирующий функцию макрофагов и выработку интерлейкина-1.

Фаза восстановления или пролиферации

Эту фазу называют еще и репаративной, так как в месте травмы продолжается размножение клеток и секреция коллагена, направленная на восстановление гомеостаза и закрытие раневого дефекта. Акцент клеточного спектра в этой фазе смещается в сторону пролиферации, дифференцировки и трансформации фибробластов и пролиферации кератиноцитов. Известно, что чем быстрее купируется воспаление, как ответная реакция организма на повреждение целостности кожного покрова и происходит закрытие раневого дефекта волокнистыми и клеточными структурами соединительной ткани с последующей эпителизацией, тем более благоприятный вид будет иметь рубец. Грануляционная ткань, которая образовалась на месте бывшего кожного дефекта, заживающего вторичным натяжением, представляет собой петли новообразованных сосудов, окруженных гликозаминогликанами и клеточными элементами. В процессе завершения воспаления и в результате фиброзных преобразований она организуется в рубцовую.

Чем менее глубокой была травма, чем быстрее купируется воспаление, как ответная реакция организма на повреждение, чем быстрее происходит эпителизация раневого дефекта, тем более благоприятный вид имеет рубец. При инфицированных, длительно незаживающих ранах, а также при наличии предрасполагающих факторов происходит хронизация воспалительной реакции и переход адекватного воспаления в неадекватное. Местные иммунные сдвиги в организме таких больных проявляются в уменьшении числа тучных, плазматических и лимфоидных клеток в гранулирующей ране. Неадекватное воспаление не отграничивает себя, имеет затяжное течение, характеризуется избыточным образованием медиаторов воспаления, гипоксией, снижением фагоцитарной активности клеток, пролиферацией определенных популяций фибробластов, которые отличаются высоким обменом веществ и синтезом коллагена. В результате такое воспаление заканчивается образованием келоидных или гипертрофических рубцов.

[1], [2], [3], [4], [5], [6]