Навигация по сайту

Навигация по сайту

Реклама

Реклама

Яндекс.Метрика

Патофизиология ожогового повреждения


Воздействие высокой температуры на кожу человека приводит к повреждениям двух видов: 1) непосредственное, прямое поражение эпидермиса и 2) последующее глубокое поражение дермы. Кожа может противостоять температуре до 40 °C сравнительно долгое время. Ho действие более высокой температуры увеличивает степень повреждения тканей в геометрической прогрессии. Глубина повреждения тканей зависит от температуры и продолжительности действия источника тепла. Таким образом, глубина ожога определяется видом термического агента, его теплоемкостью и продолжительностью воздействия (действие высокой температуры разрушает клетки вследствие коагуляции белка). Многие из этих процессов обратимы, однако уже при температуре выше 45 °C процесс коагуляции превалирует над процессом репарации клеток. Реакция клетки на термическое воздействие не носит стандартный характер и определяется кровоснабжением и локализацией участка повреждения.
Согласно классификации Jackson в ожоговых ранах различают три концентрические зоны поражения. Центральная область ожоговой раны, наиболее тесно соприкасающаяся с источником тепла, характеризуется коагуляционным некрозом клеток и носит название зоны коагуляции. При ожоге температура в этой зоне превышает 45 °C и восстановление клеток становится невозможным. Степень поражения уменьшается в направлении от поверхности кожного покрова к его более глубоким слоям и от центра ожога к периферическим участкам (рис. 13).
Вокруг центральной области коагуляции располагается зона паранекроза. Хотя клетки этой зоны испытывают непосредственное воздействие высокой температуры, они не омертвевают. В этой области, названной Jackson зоной стаза, происходит глубокое поражение дермы в связи с ишемией кожного покрова. Пока не был раскрыт механизм прогрессирующей кожной ишемии, все клеточные элементы в зоне стаза обычно погибали в течение 24—48 ч после ожога.
Вокруг зоны стаза располагается так называемая область гиперемии, повреждающаяся крайне незначительно. Клетки в этой зоне восстанавливаются в течение 7—10 сут.
Патофизиология ожогового повреждения

Первые цитологические признаки термического повреждения проявляются перераспределением жидких и твердых компонентов ядер клеток. Насыщение жидкостью приводит к набуханию ядер, разрыву мембран и пикнозу. Цитоплазма клетки сначала становится зернистой, а затем равномерно коагулируется. При повышении температуры происходит постепенная денатурация клеточного белка. Эти сдвиги, происходящие в клетке после термического повреждения, могут быть обратимыми, поскольку организм и в норме постоянно разрушает и вновь восстанавливает белок. Однако, как было отмечено ранее, при температуре выше 45 °C процесс коагуляции становится необратимым. В связи с этим становится понятно, что немедленное охлаждение ожоговой поверхности должно способствовать уменьшению выраженности коагуляции белка в клетках. Повреждение клетки проявляется и в нарушении жизненно важных метаболических процессов. Деятельность термически нестабильных ферментных систем нарушается при той же температуре, при которой наблюдается коагуляция белка. Каждой клетке, даже внутри однородной клеточной популяции, свойственны свои характерные метаболические процессы. Снижение активности ферментов более чем на 50% по сравнению с нормой приводит к гибели клетки, при менее выраженных нарушениях клетка еще может восстановить свою активность.
Как показали многочисленные исследования, вслед за непосредственным термическим поражением в поврежденной клетке продолжают происходить дальнейшие изменения. До настоящего времени природа этих сдвигов неясна: то ли они свидетельствуют о дальнейшем развитии патологических изменений, то ли это признак регенерации. Большинство исследователей считают, что основной некроз тканей начинает развиваться спустя некоторое время после ожога. Данные Jackson, приведенные при описании зон ожоговой раны, подтверждают наличие такого вывода, так как процесс коагуляции в зоне стаза происходит в течение 24—48 ч. Артериографическое исследование показало, что в ожоговой ране кровеносные сосуды разрушаются в течение 24 ч после поражения, хотя в более ранние сроки наблюдалась картина их полнокровия. В течение 24—48 ч после ожога прогрессирует разрушение эпителиальных тканей фолликулов и потовых протоков. Биопсии, сделанные через 4 ч после повреждения, свидетельствуют о наличии деструктивных процессов в клетках. В зависимости от характера действия термического агента различают три типа реакции мелких сосудов. Первая, так называемая «кратковременная» реакция, длится не более 30 мин после ожога и характеризует незначительное повреждение тканей. Замедленная, или продолжительная реакция на более сильное повреждение проявляется на 15—75-й минутах, достигает максимума к 4-му часу и идет на убыль с 8-го часа после ожога. Повреждение эндотелия сосудов развивается постепенно и достигает предела к 3—4-му часу после ожога. При этом виде реакции повреждение эндотелия сосудов может наблюдаться вплоть до 24 ч исследования, а процессы регенерации начинаются лишь с 7-х суток после ожога. Через 5—7 мин после повреждения отмечено уменьшение объема циркулирующей крови в мелких сосудах. Было показано, что венозная система в этот период развития патологических процессов сразу же ставится под угрозу гибели, вероятность которой возрастает в течение 24 ч. До настоящего времени неясно, являются ли описанные процессы следствием непосредственно самого факта соприкосновения термического агента и кожи или они отражают динамику развития последующих патологических нарушений. Твердо установлено лишь то, что, начавшись, они постоянно эволюционируют.
Впервые процесс острого воспаления, который развивается после термической травмы, описал Cohnheim. В опытах на кроликах, уши которых погружали в горячую воду различной температуры, отмечены первоначальное ускорение циркуляции крови в сосудах с. последующим ее стазом, локальное выделение жидкости, миграция лейкоцитов к стенкам сосудов. Последующие исследования были посвящены определению роли воспаления в тканях, в которых ход биологических процессов нарушен вследствие термического повреждения. Был сделан вывод, что воспалительные процессы способствуют прогрессирующему разрушению тканей благодаря своему негативному влиянию на процессы микроциркуляции в местах ожога. По данным Leach, нарушения обменных процессов в тканях после ожога не проявляются в полной мере сразу после термического поражения. Опыты, в которых на отдельные участки кожи с помощью лазерного луча были нанесены микроожоги, показали, что самое незначительное поражение эндотелия приводит к прилипанию лейкоцитов к стенкам сосудов, более серьезные повреждения вызывают дополнительную ответную реакцию тромбоцитов.
Тот факт, что степень сдвига обменных процессов в ожоговой ране может быть связана с выраженной воспалительной реакцией, послужил поводам для изучения роли медиаторов воспаления, особенно таких как простагландины. Эти медиаторы, впервые обнаруженные в 30-е годы в семенной жидкости и экстракте липидов везикулярных желез овцы, были названы von Euler простагландинами. Более двух десятилетий низкий уровень технологии и отсутствие должного внимания тормозили эти исследования. Ho в 1960 г. интерес к этой области возрос, благодаря работе по кристаллизации двух простагландинов.
В 1965 г. в исследовании, не имеющем отношение к ожогам, появилось первое указание на участие простагландинов в воспалительных процессах. В более ранних работах уже отмечалось присутствие в жидкости ожогового пузыря у человека биологически активного вещества, однако идентифицировать его не удавалось. Долгое время исследователи считали, что обожженная кожа образует так называемый ожоговый токсин. Только в 1973 г. были выделены и определены токсические факторы в обожженной коже. В 1970 г. впервые была доказана роль простагландинов в генезе термического повреждения. В эксперименте было показано, что лимфатическая жидкость, стекающая с поверхности кожи ошпаренной лапы собаки, содержит простагландины, главным образом простагландин E2 (ПГЕ2). Последующие опыты на подобной модели ожога у морских свинок также обнаружили простагландин — сходные вещества в концентрациях от 24 до 40 раз более высоких, чем в контрольной группе.
Основное внимание исследователей было направлено на выяснение роли ПГЕ2 и ПГЕ2а при термическом поражении. С помощью кислых липидных экстрактов, полученных из секретов ожоговой раны в течение 3 нед, была выявлена их биологическая активность. Для ПГЕ2 она соответствовала 5—30 нг/мл. Наиболее высокие уровни ПГЕ2 и ПГЕ2а наблюдались в течение первых суток после ожога. Это намного превышает содержание простагландинов, которое необходимо для биологической активности в норме.
Ряд исследователей показали, что содержание лимфатической жидкости в тканях обожженной лапы собаки можно снизить на 30—40% с помощью введения индометацина. Первоначально отток простагландинов через лимфу нелеченых животных продолжается до 150 мин. Второй пик повышения концентрации наблюдается через 3—5 ч после травмы. В случае применения индометацина второго пика ПГE2 в лимфатической жидкости не отмечено.
В целях изучения патофизиологических процессов, происходящих в ожоговой ране, зона стаза была подвергнута действию ингибиторов простагландинов. Было испытано терапевтическое действие на ожоговое повреждение гепарина, который одно время считался достаточно эффективным средством для лечения ожогов. С помощью артериографии была показано, что гепарин не обладает свойством предупреждения развития некроза кожи. Позднее обнаружилось, что гепарин оказывает действие только на ПГЕ1, так как является его антагонистом.
В 1979 и 1980 гг. две группы исследователей выделили тромбоксан из жидкости ожоговых пузырей. Концентрация трамбоксана колебалась в пределах от 1,45 до 6,04 нг/мл, средняя концентрация составляла 1,7 нг/мл. Содержание ПГЕ2 не превышало 0,53 нг/мл. Эти данные дали толчок к дальнейшему изучению патофизиологических процессов в ожоговых ранах. Так как тромбоксан является потенциальным агрегатором тромбоцитов и суживает просвет сосудов, т. е. антагонистом ПГЕ2, полученные данные позволили предположить, что ПГЕ2 и ПГЕ2а присутствуют в экссудатах и тканевой жидкости ожоговой раны в состоянии двунаправленной активности, за счет чего гомеостаз может выполнять свою роль в сохранении целостности клетки,
В дальнейшем исследователями была сделана попытка приостановить некроз кожи с помощью некоторых ингибиторов тромбоксан-синтетазы. Результаты исследований верифицировались с помощью анализа кожной микроциркуляции на основании использования Xс133 и иммуногистохимических проб. Полученные данные свидетельствовали о том, что ингибирование тромбоксан-синтетазы с помощью имидазола, дипиридамола и метимазола ведет к сохранению кожной микроциркуляции (период полураспада Xe133 составлял для контрольной группы 12,7 мин и для подопытных животных — 4,6 мин). Иммуногисто-химический анализ показал, что, несмотря на присутствие в тканях ПГЕ2 и ПГЕ2а, в основной группе животных накопление тромбоксана прекращается через 24 ч, в то время как в контрольной группе содержание тромбоксана продолжает возрастать. В основной группе животных наблюдалось практически полное заживление ран, в эти же сроки в контрольной группе животных эпителизация ожоговых поверхностей не наступала.
При ингибировании тромбоксан-синтетазы отмечается уменьшение способности тромбоцитов к адгезии, лейкоциты и эритроциты не способны прилипать к стенкам сосудов, а сосуды расширяются. При ожогах с небольшой площадью пораженной поверхности патологические изменения в микроциркуляторном русле происходят исключительно в обожженной зоне. Эти объясняется тем, что торможение образования метаболита арахидоновой кислоты — тромбоксана — препятствует развитию сосудистых изменений в ожоговой ране, способствует нормализации кровоснабжения кожи и одновременно препятствует образованию других простагландинов. Все это исключает любое иное повреждающее действие, связанное с использованием стероидных или нестероидных противовоспалительных агентов. Если представленная патофизиологическая картина подтвердится для человека, то антитромбоксан или другой агент, блокирующий медиаторы воспаления, может оказаться эффективным в предотвращении прогрессирующей кожной ишемии и сокращении площади некроза кожи.
Чтобы лучше понять, как развиваются клеточные процессы и ишемия кожных покровов при действии высоких температур, необходимо рассмотреть макроскопические и клинические данные, определяющие зависимость терапии ожогов от глубины повреждения. Соотношение между количеством погибших и поврежденных клеток кожи отражается на ее функциональных свойствах. Поэтому глубина ожога играет важную роль. Поверхностный ожог, или ожог первой степени, характеризуется только появлением болевых ощущений и покраснением. Через несколько дней внешний слой поврежденных клеток отшелушивается от полностью заживших глубжележащих слоев кожи, не оставляя никаких рубцов.
Среди ожогов второй степени различают поверхностный ожог второй степени и глубокий ожог второй степени. Для поверхностных ожогов II степени характерно появление пузырей. Если пузырь разрушен или лопнул, из него вытекает жидкость. Однако, поскольку базальный слой эпидермиса не повреждается, обожженные поверхностные слои быстро восстанавливаются. При отсутствии вторичной инфекции или повреждении такие ожоги обычно заживают через 14—17 дней. Глубокий ожог II степени обычно трудно отличить от ожога III степени. Такой ожог имеет мозаичную структуру с жизнеспособными участками кожи по краям раны, дерма при этом повреждается не полностью. Тем не менее сохранившаяся кожа и соединенные с ней эпидермальные придатки находятся под угрозой гибели до тех пор, пока не будут созданы оптимальные условия для их регенерации. Такие раны могут заживать самостоятельно, хотя этот процесс может длиться 3—4 нед, С другой стороны, с развитием кожной ишемии глубокий ожог II степени может вызвать некроз всех слоев кожи. Даже если такая рана заживет, она характеризуется плохой эпителизацией, и этот участок в дальнейшем страдает от любой незначительной травмы. Нередко в этих условиях возникает гипертрофический рубец. Способов лечения таких ран очень много.
При ожогах III степени, или полнослойных глубоких ожогах, дерма разрушается полностью. Такая рана не может заживать самостоятельно, и кожный покров должен быть восстановлен либо путем вращивания эпителия по краям раны, либо свободной пересадкой кожи с донорских участков тела.
И, наконец, ожоги IV степени характеризуются не только поражением всей кожи, но и глубжележащих тканей, таких как подкожная жировая ткань, сухожилия, мышцы или кости. Для полного восстановления кожного покрова при таких ожогах одной пересадки кожи недостаточно, здесь требуется аутодермопластика свободным кожным лоскутом.
Наиболее важными «требованиями» успешного лечения ожогов остаются эффективная обработка и полное заживление ожоговой раны. Правильный выбор метода лечения ожоговой раны определяет физиологическое состояние всего организма и в конечном результате смерть или выздоровление больного. Таким образом, знание патофизиологии местного ожогового повреждения играет первостепенную роль в общей рациональной терапии ожоговой болезни.