Раневой процесс: нанобиотехнологии оптимизации

составляло 18,4 ± 3,1 мм рт. ст., гипероксическая проба (ГП) была равна 104,4 ± 11,3 мм рт. ст., ЛОК повышен до 30,3 ± 9,4 мл/100 г, а РП составил 123,1 ± 24,2 мВ.

В четвертой зоне рО

не отличалось от нормальных показателей. Однако ГП была высокой – 115,7 ± ± 8,3 мм рт. ст., а ЛОК несколько превышал норму – 31,5 ± 8,1 мл/100 г. РП был равен 172,3 ± ± 31,6 мВ.

На третьи сутки после ранения отмечено резкое снижение функциональной активности тканей второй зоны до показателей, регистрируемых в первой зоне. При этом рО

уменьшилось до 3,5 ± 0,6 мм рт. ст. Реакции на ингаляцию кислорода не отмечено. ЛОК по клиренсу водорода не выявлялся. РП составил 16,7 ± 6,4 мВ. В тканях третьей зоны отмечено некоторое повышение рО

(до 22,1 ± 2,9 мм рт. ст.). ЛОК составил 37,4 ± 6,1 мл/100 г, РП – 196,0 ± 24,4 мВ. Функциональная активность четвертой зоны постепенно приближалась к норме. Исходное рО

было равно 38,4 ± 5,7 мм рт. ст. Однако при ГП этот показатель достигал 198,4 ± 31,3 мм рт. ст. ЛОК и РП несколько превышали нормальные показатели и составляли соответственно 42,4 ± ± 10,2 мл/100 г – 149,6 ± 25,2 мВ.

Таким образом, на третьи сутки после ранения отмечена разнонаправленность функциональной активности различных зон огнестрельной раны. Так, функциональная активность в тканях второй зоны практически отсутствовала. Ткани третьей зоны в этот период оказались функционально наиболее активными. Показатели активности четвертой зоны приближались к нормальному уровню.

На седьмые сутки после ранения некротические ткани, из которых состояли первые две зоны, отторгались или находились на стадии отторжения. В тканях третьей зоны отмечена тенденция к нормализации показателей. Исходное рО

в этих тканях составляло 30,1 ± 6,4 мм рт. ст., а при ингаляции кислорода достигало 110,6 ± ± 8,1 мм рт. ст. ЛОК был равен 35,1 ± 5,4 мл/100 г, а РП – 182,3 ± ± 19,7 мВ. Функциональная активность тканей четвертой зоны практически не отличалась от нормальных показателей.

На десятые сутки отмеченная тенденция к нормализации показателей в тканях третьей зоны сохранялась, а на 15-е сутки практически приближалась к норме.

Распределение основных ионов – K

,Na

,Са

,Mg

в выявленных зонах огнестрельной раны было изучено в динамике – через 6 ч, на 3, 7, 14 и 40-е сутки после ранения (Цивирко Л. А.).

Через 6 ч после ранения было четко выявлено изменение в ионограммах: резкое снижение содержания Na

,Ca

в первой зоне и незначительное снижение уровня этих показателей во 2, 3 и 4-й зонах, уменьшение содержания калия и магния в первых двух зонах. Резкое снижение содержания K

иMg

отмечено только в первой зоне. Как известно, кальций и магний находятся в мышечных волокнах в осмотически неактивном состоянии. Изменение содержания кальция и магния можно, вероятно, связать с имбибированием ткани кровью во время ранения и переходом этих ионов с внеклеточной жидкостью в раневой экссудат.

На третьи сутки после ранения происходило снижение содержания натрия в первых трех зонах, хотя уровень его оставался достаточно высоким. В этот срок значительно увеличивалось содержание K

во всех зонах на фоне нормального содержания Са

и сниженного содержания Mg

. Увеличение содержания натрия в 4-й зоне и его высокий уровень в первых трех зонах указывают, по-видимому, на выраженные нарушения проницаемости клеточных мембран, что и приводило к накоплению натрия в клетках мышечных волокон и их отеку.

Повышенное содержание Na

иK

на фоне низкого содержания Са

и нормальной концентрации Mg

сохранялось в 3-й и 4-й зонах до 14-х суток. Низкая функциональная активность поврежденной мышцы и замена части мышечной ткани на коллагеновую может, по-видимому, приводить к снижению содержания Са

.

Таким образом, изучение ионограмм мышечной ткани после огнестрельного ранения позволило получить определенные подтверждения повреждения клеточных мембран в мышечной ткани, окружающей огнестрельную рану, степень которых зависит от уровня расстройств микроциркуляции.

В условиях эксперимента для определения продуктов ПОЛ и компонентов антиоксидантной системы материал для исследования брали в соответствии с выявленными зонами огнестрельной раны на различном удалении от раневого канала через 6 ч, 1, 3, 5, 7, 14 суток. Установлено, что начиная с 6 ч после ранения по уровню ПОЛ и содержанию антиоксидантов (АО) первая и вторая зоны могут рассматриваться как одна, хотя по уровню микроциркуляции они отчетливо различаются. На гистологических препаратах видно, что в зоне, непосредственно прилежащей к зоне травматического разрушения тканей, проявляются дегенеративные изменения в концевых частях мышечных волокон и прослойках соединительной ткани. В мышечной ткани 1-й и 2-й зон происходило увеличение содержания вторичных и конечных продуктов ПОЛ – ТБК-активных и «флуоресцирующих» продуктов. Уровень диеновых конъюгатов (ДК) возрастал незначительно. На фоне неизменного содержания АО имело место снижение антиоксидантов липидной природы (АОЖ). В мышечной ткани 3-й и 4-й зон незначительное повышение содержания ТБК-активных продуктов сопровождалось снижением АОЖ. Содержание ДК и «флуоресцирующих» продуктов статистически не отличалось от контрольных показателей. Активность супероксиддисмутазы (СОД) также не изменялась.

Наиболее четкое различие между зонами по уровню показателей ПОЛ и антиоксидантов проявлялось через 24 ч после ранения. В первой и второй зонах выявлен при этом резкий дисбаланс между образованием вторичных и конечных «флуоресцирующих» продуктов ПОЛ, содержанием АОЖ и активностью антиоксидантного фермента СОД. Это свидетельствует о том, что активация ПОЛ происходит на фоне истощения АОС. Выявленные изменения в ранние сроки подтверждали необратимость процессов ПОЛ как в первой зоне расстройств микроциркуляции, так и в мышечной ткани, непосредственно прилегающей к этой зоне.

В клиническом плане полученные данные важны для представления о сущности изменений, происходящих во второй зоне, и позволяют с помощью ранних исследований прогнозировать гибель тканей этой зоны за счет явлений вторичного некроза. Вторичный некроз при этом можно объяснить резким нарушением микроциркуляции, прекращением, вследствие ишемии тканей, выработки энергии и вторичной активацией ПОЛ с последующим разрушением клеточных структур.

В патофизиологическом и клиническом плане важными представляются результаты исследования процесса ПОЛ в третьей и четвертой зонах. Изменения в этих зонах принципиально отличались от изменений в первой и второй зонах. В третьей и четвертой зонах при измененном (1–3-е сутки) или незначительно повышенном (5-е сутки) уровне вторичных продуктов ПОЛ существенно возрастало содержание первичных продуктов ПОЛ (ДК), максимальный уровень которых отмечен на пятые сутки после ранения. При этом в четвертой зоне содержание ДК было в два раза выше, чем в третьей зоне (третья зона – 7,5 ± 1,3 мкмоль/кг липидов; четвертая зона – 15 ± 4,3 мкмоль/кг липидов; р < 0,005). Содержание конечных продуктов ПОЛ в третьей и четвертой зонах оставалось на уровне контрольных величин во все сроки наблюдения. Полученные данные свидетельствуют об активации ПОЛ в третьей и четвертой зонах, выраженной в разной степени. Представляется, что снижение антиоксидантной защиты в этих зонах не достигало критического порога, что позволяло организму поддерживать ПОЛ на определенном уровне без образования конечных продуктов. Выявленные сдвиги процесса ПОЛ в третьей и четвертой зонах коррелируют с динамикой микроциркуляторных расстройств и процессами, сопровождающими дегенерацию мышечной ткани (приток в мышечную ткань многочисленных элементов, активация фибробластов и др.).

Результаты полученных исследований являются основанием для определения показаний к применению в комплексе средств местного лечения огнестрельных ран антиоксидантов, и, в первую очередь, антиоксидантов липидной природы. Использование антиоксидантов должно способствовать уменьшению вторичного некроза и сокращению сроков лечения.

В целом выявленные изменения в мышечной ткани первой зоны огнестрельной раны свидетельствуют о первичной гибели мягких тканей непосредственно после ранения вследствие их механического повреждения и прекращения микроциркуляции. Это подтверждено гистологическими исследованиями.

Через 6 ч после ранения в мышечной ткани отмечено максимальное накопление лактата – до 32,0 ± 0,5 % и снижение пирувата – 32,0 ± 0,2 %. По сравнению с нормальными показателями, уровень активности лактатдегидрогеназы (ЛДГ) возрастал в 10 раз, а активность ЦХО снижалась на 30 %. Уровень глюкозы составил 92 % от нормального. Одновременно наблюдалось резкое повышение содержания натрия и кальция – соответственно до 41 и 10 мэкв (при норме6и4мэкв) и уменьшение содержания ионов калия и магния – до 12 и 17 мэкв (в норме – 33 и 28 мэкв). Снижение калия и магния связано, по-видимому, с переходом части ионов из внеклеточной жидкости в раневой экссудат, а повышение концентрации натрия и кальция – с имбибированием мышечной ткани кровью во время ранения. Напряжение кислорода и гипероксическая проба в эти же сроки наблюдения были резко снижены, а локальный объемный кровоток вообще отсутствовал. Показатели системы ПОЛ-АО свидетельствовали о необратимом характере изменений в тканях в связи с резким дисбалансом между образованием вторичных и конечных продуктов системы ПОЛ-АО и содержанием антиоксидантов липидной природы, а также активностью антиоксидантного фермента супероксиддисмутазы.

Во второй зоне через 6 ч после ранения в мышечной ткани наблюдалось прогрессирующее нарушение микроциркуляции (36,1 ± ± 0,7 %) до практически полного прекращения ее на третьи сутки (12,8 ± 0,4 % относительно нормального уровня). В большинстве гистологических препаратов ткани были разрушенными, лишь часть из них имела неизмененную структуру. К третьим суткам происходило отмирание поврежденных тканей с образованием вторичного некроза, который соединялся с первично разрушенными тканями в общую зону некроза.

Через 6 ч после огнестрельного ранения в мышечной ткани отмечено изменение метаболических процессов (в частности, метаболитов гликолиза) и содержания основных ионов, однако степень выраженности этих изменений была меньшей, чем в первой зоне. Так, накопление лактата составило 21,0 ± 0,9 %, что на 11 % ниже показателей первой зоны. Уровень пирувата был равен 30 % относительно нормального уровня (на 12 % ниже, чем в первой зоне). Активность ЛДГ была повышена по сравнению с нормальными показателями в три раза, а активность ЦХО снижена на 30 % и соответствовала активности этого фермента в мышечной ткани первой зоны. Уровень гликолиза превышал нормальный в 1,5 раза (на 50 % выше, чем в первой зоне). В отличие от первой зоны во второй наблюдали снижение содержания ионов натрия и кальция (до 20 и 5,5 мэкв) и повышение содержания ионов калия и магния (до 28 и 17 мэкв), рО

, гипероксическая проба и ЛОК были резко снижены.

Уровень показателей системы ПОЛ-АО соответствовал показателям первой зоны, но был несколько меньшим. Через сутки после ранения в мышечной ткани развивался дисбаланс между образованием вторичных и конечных продуктов, содержанием АОЖ и активностью СОД.

Полученные данные позволили связать образование вторичного некроза с прогрессирующим нарастанием расстройств микроциркуляции, резким снижением метаболической активности, прекращением выработки энергии на почве ишемии тканей, а также вторичным дисбалансом в системе ПОЛ-АО, способствующим разрушению клеточных структур.

В третьей зоне через 6 ч после ранения в мышечной ткани наблюдали выраженные расстройства микроциркуляции (56,3 ± 0,9 % относительно нормального уровня), которые достигали критических показателей на третьи сутки, а затем начинали уменьшаться и при гладком течении раневого процесса приходили к норме на 14-е сутки. Морфологически при этом наблюдали реактивно-пролиферативные процессы, что сопровождалось развитием на третьи сутки грануляционной ткани, края которой превращались в линию демаркации между живыми и здоровыми тканями.

Уровень лактата и пирувата в этой зоне был близок к нормальным показателям и составлял соответственно 97 и 70 %. При этом активность ЦХО снижалась на 40 %, а ЛДГ повышалась в 2,5 раза. Содержание глюкозы достигало 170 % относительно нормы. Содержание ионов натрия и кальция превышало нормальные уровни и составляло соответственно 18 и 5,3 мэкв, ионов калия было ниже (29 мэкв), а магния – близким к нормальному уровню (30 мэкв), рО

и гипероксическая проба были снижены незначительно, а ЛОК несколько превышал нормальный уровень.

Исследование показателей системы ПОЛ-АО выявило, что изменения в третьей зоне носят обратимый характер. В первые трое суток после ранения уровень вторичных продуктов ПОЛ не изменялся, незначительное повышение его наблюдали лишь на пятые сутки.

Одновременно отмечено повышение содержания первичных продуктов ДК (пятые сутки – 7,5 ± 1,3 мкмоль/мг липидов). Содержание конечных продуктов ПОЛ оставалось на уровне нормальных величин во все сроки наблюдения.

Таким образом, изменения в третьей зоне отличались выраженными расстройствами микроциркуляции, которые медленно восстанавливались лишь к 14-м суткам после ранения. При неосложненном течении раневого процесса наблюдали явления регенерации мышечной и соединительной тканей. Отличительной особенностью третьей зоны оказалось замедление в ранние сроки интенсивности метаболических процессов и умеренная активация процессов ПОЛ. В то же время снижение антиоксидантной защиты не достигало критического уровня, что позволяло организму поддерживать уровень ПОЛ без образования конечных продуктов. Отсюда следует, что патофизиологические сдвиги в третьей зоне носили обратимый характер. Однако их нельзя не учитывать при планировании общего и местного лечения огнестрельных ранений.