травматология 2 / Shaposhnikov-Travmatologia_i_ortopedia_1_tom

расстройства микро- и макроциркуляции в результате длительного прекращения кровотока при сдавлении конечности и других частей тела (в частности, при сдавлении черепа, как это нередко наблю­ далось во время землетрясения в Армении в 1988 г.).

Опасны укушеные раны, например вследствие укуса животных, насекомых, змей. В этих случаях в раны попадают либо токсины (при укусах змей, насекомых), либо высоковирулентная флора (при укусах мышей, крыс, собак, лисиц), либо гнилостная флора или ВИЧ-инфекция (при укусе человека).

Огнестрельная (пулевая, осколочная) рана характеризуется де­ фектом кожи или слизистой оболочки и подлежащих тканей. Этот дефект, формирующийся в результате непосредственного разруша­ ющего действия снаряда, носит название «первичный раневой ка­ нал». Отличительными признаками огнестрельной раны являются наличие зоны посттравматического первичного некроза тканей, ко­ торый, как правило, имеет необратимый характер, нарушение жиз­ неспособности тканей на значительном расстоянии от первичного раневого канала. k

Для любой огнестрельной раны (особенно для МВР) характерны микробное загрязнение и наличие инородных тел. При воздействии ударной волны (взрывы боеприпасов, газа, паров бензина и т. д.) поражающий фактор направлен на всю переднюю или заднюю по­ верхность тела. Такое воздействие возможно не только через воз­ душную среду, но и через воду (при взрыве боеприпасов во время нахождения пострадавшего в воде), твердые поверхности, например при подрыве боевой техники и возникновении так называемых палубных переломов костей. Степень повреждения при поражении ударной волной зависит прежде всего от интенсивности взрыва. При взрыве боеприпасов ОДС (объемно-детонирующие системы) органы поражаются обычно в следующем порядке: барабанные перепонки, легочная ткань, органы брюшной полости. Эти повреждения могут происходить при целости кожных покровов, поэтому при их диаг­ ностике требуются предельное внимание специалиста и использо­ вание максимума диагностических средств.

МВР — это особая категория повреждений, которые с полным основанием можно отнести к комбинированным, поскольку, помимо чисто механического эффекта, отмечается контузионное воздействие на внутренние органы, при этом не последнюю роль играют тер­ мический фактор в момент взрыва, а также токсическое воздействие продуктов взрыва. Эти ранения, как правило, носят распространен­ ный характер (отрывы конечностей, расслоение мышц, отслоение клетчатки, массивная кровопотеря, шок, коммоционно-контузион- ный синдром). Ранения часто (90—95%) бывают сочетанные и множественные.

Для МВР характерны признаки, которые наблюдаются при любой огнестрельной ране, с той лишь разницей, что в этом случае зона вторичных изменений в тканях, возникшая как следствие механохимических процессов — воздействия энергии взрыва боеприпасов, несравненно больше, чем при пулевом или осколочном ранении.

255

Раневой процесс — сложное многоплановое явление, в котором выделяют три обязательных компонента: повреждение, воспаление, восстановление. Эти компоненты настолько тесно связаны между собой, что разделить их во времени и по морфологическому субстрату очень сложно. Вместе с тбм наиболее удачной считают классифи­ кацию, в которой выделены три накладывающиеся друг на друга фазы раневого процесса: 1) воспаление; 2) новообразование грану­ ляционной ткани, регенерация эпителия; 3) формирование и пере­ стройка (ремоделирование) рубца. Опыт морфологического (цито­ логического, гистохимического, электронно-микроскопического) ис­ следования в сочетании с биохимическим, иммунологическим и другими показывает, что выделенные фазы характерны для ран всех видов, несмотря на их значительные различия.

Фаза воспаления. Повреждение ткани и разрыв сосудов сопро­ вождается обнажением субэндотелия и его контактом с компонен­ тами крови, что приводит к активации тромбоцитов, их дегрануляции, агрегации и образованию тромбоцитарного, оформленного тромба. Прикрепление, распластывание клеток на субэндотелии (од­ ним из компонентов которого является коллаген), их агрегация обеспечиваются адгезивными белками — фактором Вилленбранда, фибриногеном, тромбопластином и фибронектином. Прилипание тромбоцитов к коллагену субэндотелия и, возможно, другим соеди­ нительнотканным компонентам способствует агрегации и дегрануляции кровяных пластинок с выделением из последних аденозиндифосфата, тромбоксана А2 и 5-гидрокситриптамина, которые по­ тенцируют дальнейшую агрегацию тромбоцитов, усиливая сверты­ вание крови в очаге.

Процесс свертывания крови осуществляется в основном тремя путями: 1) фактор Хагемана (фактор ХИа), активируясь на фиб­ риллярном коллагене, индуцирует классический внутренний меха­ низм свертывания крови; 2) фактор VII, активированный тканевым фактором, высвобождаемым стимулированными эндотелиоцитами и поврежденными клетками, определяет альтернативный путь свер­ тывания крови; 3) тромбоциты, активированные контактом с фиб­ риллярным коллагеном или низким содержанием тромбина, выде­ ляют коагуляционные факторы и фосфолипиды, обусловливающие свертывание крови на уровне факторов V и X.

Активированный фактор Хагемана не только участвует в процессе свертывания крови, но и «растормаживает» все медиаторные системы плазмы: кининообразующую, комплемента, фибринолиза (схема 12.1).

Процесс свертывания крови можно рассматривать как часть фазы воспаления, поскольку активация фактора Хагемана способствует образованию брадикинина, инициации классического пути актива­ ции комплемента, выработке анафилатоксинов. Последние не только увеличивают проницаемость стенок сосудов, миграцию нейтрофилов и моноцитов к месту повреждения ткани, но и стимулируют вы­ свобождение вазоактивных медиаторов — гистамина и лейкотриенов С4 и D4 из лаброцитов (тучные клетки), способствуют выделению

256

б) коагуляция.

2.Секреция биологически активных субстанций: а) вазоактивные медиаторы, б) факторы хемотаксиса, в) факторы роста, г) протеазы.

Локальный ответ сосудов на повреждение проявляется короткой (5—10 мин) вазоконстрикцией, наступающей, в частности, под вли­ янием метаболита арахидоновой кислоты — тромбоксана А/г. В по­ следующем, в основном под влиянием простагландинов, происходит выраженное расширение просвета сосудов. Брадикинин и анафилатоксины, элементы системы комплемента С5а и СЗа, увеличивают проницаемость стенок неповрежденных сосудов плазменных белков, формирующих интерстициальный сгусток в тканях, окружающих очаг. Этот экстраваскулярный гель играет важную роль на раннем этапе заживления ран. Фактор XI 1а, способствуя активации фактора XI, включает каскадную реакцию свертывания крови, в результате чего образуется тромбин, который расщепляет фибриноген на мо­ номеры фибрина, полимеризующиеся в сеть фибрина. Эта сеть выполняет три важные функции: придает временную стабильность раневому дефекту, обеспечивает гемостаз, а также является мат­ рицей, по которой позже мигрируют фибробласты и эпителиальные клетки.

Наиболее важными клеточными элементами в фазу травмати­ ческого воспаления являются нейтрофильные лейкоциты и моноциты (или макрофаги). Сразу после ранения оба клеточных типа одно­ временно мигрируют из сосудов в рану в количестве, пропорцио­ нальном содержанию этих клеток в периферической крови. Нейт­ рофилы появляются в ране через 6 ч после повреждения, на 1—2-е сутки количество их достигает максимума, а на 2—3-й день в случае отсутствия инфекции уменьшается. Нейтрофилы и макрофаги миг­ рируют в очаг повреждения ткани с помощью хематтрактантов, к которым относятся калликреин, фибринопептиды, вырабатываемые во время образования фибринового сгустка, продукты лизиса фиб­ рина, С5а из системы активации комплемента, лейкотриен В4, выделяемый активированными нейтрофилами, формилметиониловые пептиды, выделяемые бактериями, а также субстанции, высвобож­ даемые из тромбоцитов.

Основными функциями нейтрофилов в фазу травматического воспаления являются фагоцитоз, уничтожение микроорганизмов, лизис девитализированных тканей с помощью высвобождения протеаз. Опсонины и антитела, вышедшие в рану из поврежденных сосудов, помогают нейтрофилам в контролировании локальной ин­ фекции. Нейтрофилы убивают бактерии при адекватном снабжении раны кислородом, обусловливающим внутриклеточную генерацию радикалов кислорода. Жизненный цикл нейтрофилов короткий: они живут только несколько часов после переваривания бактерий или «мертвой» ткани. «Мертвые» нейтрофилы разрушаются, при этом их содержимое частично участвует в формировании раневого экс-

258

судата. Любое исходное нарушение кровотока или снабжения раны кислородом (сосудистая недостаточность, гипоксия) может ослабить локальную защиту и тем самым способствовать развитию инфекции. Если рана не загрязнена, то нейтрофильная инфильтрация умень­ шается уже на 2—3-й день после повреждения ткани. При загряз­ нении раны (микроорганизмы, «мертвые» ткани, чужеродные тела) увеличивается продолжительность острой фазы воспаления и замед­ ляется развитие последующих фаз заживления раны. В дальнейшем воспаление и деструкция ткани способствуют удалению из очага бактерий или других чужеродных объектов. Процессы, способству­ ющие очищению раны от бактериального загрязнения, развиваются

втакой последовательности:

1)опсонизация бактерий комплементом;

2)генерирование хемотаксических факторов;

3)адгезия нейтрофильных лейкоцитов к эндотелиальным клет­ кам;

4)миграция нейтрофильных лейкоцитов через стенку кровенос­ ных сосудов;

5)прикрепление опсонизированных бактерий к нейтрофильным лейкоцитам;

6)фагоцитоз бактерий;

7)разрушение и переваривание бактерий.

Чужеродные частицы (в том числе элементы «мертвых» тканей), загрязняющие рану, способствуют продолжительной активации си­ стемы комплемента, что вызывает затяжное воспаление и деструк­ цию ткани (схема 12.2).

Следует также отметить, что дефицит нейтрофилов в отсутствие раневой инфекции у экспериментальных животных не влияет на последующие этапы заживления ран.

Мнения о роли лимфоцитов в процессе заживления ран про­ тиворечивы, хотя, по-видимому, она более значительна, чем счи­ тали ранее. Максимальное количество лимфоцитов в ране обна­ руживают приблизительно на 6-й день. Возможно, наиболее важ­ ной функцией лимфоцитов при заживлении ран является способ­ ность Т-лимфоцитов синтезировать и выделять растворимые гуморальные медиаторы — лимфокины. Наиболее важное значение имеют два лимфокина: фактор, ингибирующий миграцию макро­ фагов (МИФ), и фактор, активирующий макрофаги (МАФ). Лим­ фоциты также выделяют хемотаксические факторы для нейтро­ филов, эозинофилов, базофилов и других лимфоцитов, но эти факторы, по-видимому, не имеют решающего значения в фазу острого воспаления, так как гранулоциты мигрируют из сосудов в рану в более ранние сроки, чем лимфоциты. Лимфоциты могут прямо воздействовать на заживление ран. Они секретируют фак­ торы, усиливающие хемотаксис, пролиферацию и дифференцировку фибробластов, синтез и выделение последними коллагена. Из­ вестно, что лимфоциты способны ингибировать функциональную активность фибробластов, т. е. регулировать процесс образования грануляционной ткани.

Схема 12.2. Развитие воспаления и тканевой деструкции при очищении ран от чужеродных частиц

Наиболее важное значение в фазу воспаления имеют моноциты, мигрирующие из просвета сосудов и дифференцирующиеся в очаге повреждения в макрофаги. Период жизни этих клеток относительно длинный (несколько недель) по сравнению с нейтрофилами (не­ сколько часов), максимальное количество макрофагов определяется на 5-е сутки после ранения. Хемотаксис моноцитов в рану стиму­ лируется различными субстанциями, включающими хематтрактанты для нейтрофилов, а также фрагментами коллагена, эластина, фибронектина, тромбином, лимфокинами. Субстанции, обладающие хематтрактантными свойствами, способны превращать макрофаги в активные клеточные формы. Подобно нейтрофильным лейкоцитам, макрофаги фагоцитируют и переваривают патогенные микроорга­ низмы, очищают рану от тканевого детрита, разрушающихся ней­ трофилов, синтезируют и выделяют многочисленные биологически активные вещества (вазоактивные медиаторы, хемотаксические и ростковые факторы, ферменты, в том числе протеолитические). Хотя многие из этих субстанций способствуют дополнительной мобили­ зации в очаг повреждения клеток воспалительной реакции и помо­ гают макрофагам в дезактивировании и очищении тканей раны,

260

факторы роста и некоторые хематтрактанты необходимы для фор­ мирования и развития грануляционной ткани. Макрофаги играют основную роль в переходе фазы воспаления в фазу образования грануляционной ткани при заживлении ран.

В отличие от лимфоците- и нейтропении моноцитопения значи­ тельно изменяет течение заживления ран. В экспериментальных исследованиях показано, что при заживлении ран в условиях моноцитопении заметно нарушаются процессы образования грануля­ ционной ткани, пролиферации и дифференцировки фибробластов, формирования коллагеновых волокон, замедляется заживление ран.

Для понимания дальнейших этапов заживления ран необходимо остановиться на роли фибронектина. Это димерный гликопротеин, присутствующий в плазме и продуцируемый различными клетками, в том числе макрофагами, фибробластами, кератиноцитами, эндотелиальными клетками. Структура молекулы фибронектина позво­ ляет ей одновременно адгезировать с фибрином, коллагеном и по­ верхностью различных клеток. Эта функция фибронектина прояв­ ляется при заживлении ран (как своеобразный клей он консолиди­ рует сгусток фибрина, клетки, компоненты матрикса). Фибронектин выполняет и другие функции, которые более подробно будут изло­ жены при описании следующих этапов заживления ран.

Роль фибронектина в заживлении ран сводится к следующему:

1)поперечные связи с фибрином формируют матрикс для адгезии

имиграции клеток; 2) функционирует как наиболее ранний ком­ понент внеклеточного матрикса; 3) связывает коллаген и взаимо­ действует с матриксом гликозаминогликанов; 4) является хематтрактантом для нейтрофильных лейкоцитов, макрофагов, фибро­ бластов, эндотелиоцитов и эпидермальных клеток; 5) способствует опсонизации и фагоцитозу; 6) формирует компоненты фибронексуса;

7)формирует матрицу для осаждения коллагена.

Фаза образования грануляционной ткани. Грануляционная ткань состоит из фибробластов и клеток воспалительной реакции — макрофагов, небольшого количества нейтрофильных лейкоцитов, единичных лимфоцитов, новообразованных сосудов, расположенных в отечном матриксе, включающем фибрин, фибронектин, коллаген

игиалуроновую кислоту.

Вфазе образования грануляционной ткани, обычно начинаю­ щейся с 3*—5-го дня после ранения в зависимости от величины и типа раны, можно выделить несколько взаимосвязанных, протека­ ющих одновременно процессов: пролиферация фибробластов и об­ разование соединительнотканного матрикса, ангиогенез, контракция раны, эпителизация.

Фибробласты появляются в ране на 2-й день после повреждения. Они становятся основными клетками грануляционной ткани, про­ дуцируют фибриллярный коллаген, синтезируют и выделяют эла­ стин, фибронектин, сульфатированные и несульфатированные гликозаминогликаны, протеазы, в том числе коллагеназу, которая имеет важное значение в процессах очищения и ремоделирования раны. Вскоре после ранения резидентные фибробласты кожи и периваску-

261

лярные мезенхимальные клетки дифференцируются в фенотипически различающиеся клетки — миофибробласты. Эти клетки харак­ теризуются наличием актиноподобных микрофиламентов, проходя­ щих по периферии цитоплазмы параллельно длиннику клетки, обес­ печивающих их контрактилвные и миграционные свойства. Вместе с тем миофибробласты сохраняют характерные для фибробластов свойства синтезировать и секретировать структурные макромолеку­ лы.

Стимулом для митотического деления и пролиферации фибро­ бластов, миграции миофибробластов и последующего синтеза вне­ клеточного матрикса являются различные факторы роста, хематтрактанты, формирующиеся в микроокружении поврежденных тка­ ней, наличие молочной и аскорбиновой кислот. Относительно низкое напряжение кислорода (30—40 мм рт. ст.) вблизи центра раны также способствует проявлению контрактильной и миграционной способ­ ности клеток.

Важным элементом, способствующим врастанию фибробластов в рану, является фибронектин, который функционирует не только как хематтрактант. Связываясь с фибрином, он формирует адгезив­ ный матрикс, по которому мигрируют миофибробласты, а позднее на нем синтезируется коллаген. В зрелом рубце и нормальной коже содержится коллаген I и III типов, причем в значительной степени преобладает коллаген I типа, тогда как формирующаяся грануля­ ционная ткань в основном состоит из коллагена III типа. Именно этот ранний коллаген III типа откладывается на фибронектиновом матриксе. Антифибриновые антитела блокируют аккумуляцию фибронектина и коллагена во внеклеточном матриксе ран, что подтвер­ ждает важность взаимодействия двух этих белков в процессе фор­ мирования коллагеновых волокон.

Основным компонентом соединительнотканного матрикса грану­ ляционной ткани является коллаген. Вместе с тем в матриксе оп­ ределяются гликозаминогликаны и протеогликаны. Эти субстанции формируются в то же время, что и коллаген, однако максимальное их количество обнаруживают на 2-й неделе после ранения. Гликоз­ аминогликаны — важный компонент, необходимый для образования

исозревания грануляционной ткани. В отличие от гиалуроновой кислоты, представленной изолированными полисахаридными цепя­ ми, другие гликозаминогликаны соединены с белковым ядром олигосахаридными связями (протеогликаны). В раннюю фазу образо­ вания грануляционной ткани (первые 4 дня после ранения) гиалуроновая кислота является важным элементом матрикса раны: она способствует поддержанию гидратации раны, стимулирует миграцию

ипролиферацию клеток. В более позднюю фазу гиалуроновая кис­ лота замещается различными протеогликанами — хондроитина-4 сульфатом, дерматана сульфатом, гепарана сульфатом и др., на­ капливающимися к 5—7-му дню после ранения. Осуществляя транс­ порт воды, солей, аминокислот и липидов, протеогликаны обеспе­ чивают трофическую функцию. Протеинполисахаридные комплексы влияют на прочность, упругость новообразованной ткани и занима-

262

емый ею объем, т. е. протеогликаны обусловливают также механи­ ческие свойства соединительной (грануляционной) ткани.

Образование сосудов. Для нормального заживления раны необ­ ходимо адекватное снабжение поврежденных тканей (находящихся в состоянии гипоксии) кислородом и питательными веществами, что возможно при быстрой регенерации поврежденных сосудов. Перво­ начальным этапом новообразования сосудов — ангиогенеза является направленная миграция эндотелиальных клеток. На этом этапе не требуется предшествующей пролиферации, так как эндотелиальные клетки могут мигрировать без синтеза ДНК. Под влиянием коллагеназы и активатора плазминогена, вырабатываемых эндотелиальной клеткой, происходит разрушение базальной мембраны венулы. Фор­ мирующаяся псевдоподия эндотелиоцита врастает через разрушен­ ную базальную мембрану, после чего вся клетка мигрирует в периваскулярное пространство. Синтез ДНК в эндотелиальных клетках сосудов начинается на 2-й день после травмы. Пролиферация эндотелиоцитов необходима для обеспечения дополнительной клеточ­ ной миграции в раневом пространстве.

Природа стимулов, ответственных за ангиогенез, еще до конца не выяснена. Гипоксическое состояние (0—10 мм рт. ст.), сущест­ вующее в центре раны, а также повышенное содержание в тканях молочной кислоты, выделяемой нейтрофильными лейкоцитами, сти­ мулируют выработку макрофагами субстанции, названной фактором ангиогенеза. Этот фактор и другие индуцируют образование новых сосудистых каналов. В ране постепенно увеличивается кровоток, нарастает оксигенация тканей. Через некоторое время благодаря высокой концентрации кислорода в тканях замедляется выделение макрофагами фактора роста, при этом тормозится процесс ангиоге­ неза. Вокруг новообразованных сосудов определяется повышенное содержание фибронектина. Последний, по-видимому, продуцируется эндотелиальными клетками и служит матриксом, по которому эти клетки могут врастать в рану. Вместе с тем фибронектин является хематтрактантом для эндотелиальных клеток.

Контракция раны. Концентрическое стягивание краев раны к центру — контракция раны — наблюдается только в полнослойных ранах кожи и отсутствует в относительно поверхностных и частично полнослойных ранах. Пересадка полнослойного кожного лоскута почти полностью предотвращает контракцию раны, тогда как при пересадке расщепленного кожного лоскута ее контракция уменьша­ ется обратно пропорционально толщине пересаженной кожи. Конт­ ракция максимально проявляется на 5—15-й день после ранения и вызывается в основном миофибробластами, имеющими связь с ок­ ружающим внеклеточным матриксом. Специальные структуры — фибронексусы осуществляют связь между контрактильными мио­ фибробластами и другими элементами грануляционной ткани. Фибронексус обеспечивает тонкую взаимосвязь цитоплазматической мембраны миофибробласта с внутриклеточными актиноподобными микрофиламентами и внеклеточными фибронектиновыми волокна­ ми. Последние в свою очередь связаны с коллагеновыми волокнами

263