Раневой процесс: нанобиотехнологии оптимизации

Аккумуляция жидкости вокруг раны вызывает быстро нарастающий отек, который получил название травматического. Отек может быть столь значительным, что просвет раневого канала суживается или даже исчезает, а часть его содержимого выдавливается наружу. Данное явление определяется как первичное очищение раны. В результате отека поступление кислорода в рану и прилегающие к ней ткани прекращается. Набухание элементов соединительной ткани и повышение осмотического давления способствуют усилению отека и появлению боли.

Клеточный компонент воспаления в первые часы составляют, главным образом, нейтрофилы, которые являются клетками первой линии защиты. Они осуществляют поиск, распознание, уничтожение и удаление путем фагоцитоза микробов и некротизированных тканей. В цитоплазме нейтрофилов имеется большое количество мелких округлых гранул, которые содержат протеолитические ферменты. Кроме того, нейтрофилы вырабатывают АФК. Эндогенные хемоаттрактанты (циклические нуклеотиды, система комплемента) обеспечивают хемотаксис нейтрофилов и мононуклеаров, индуцируют адгезию нейтрофилов к эндотелию, аккумуляцию их в очаге воспаления. Адгезия зависит от появления на поверхности нейтрофилов и эндотелиальных клеток рецепторов, получивших название эндотелиально-лейкоцитарных адгезивных молекул, к которым относят селектины и интегрины. После проникновения нейтрофилов в интерстиций в результате диапедеза происходит их миграция к очагу воспаления в соответствии с градиентом концентрации хемоаттрактантов. В результате этого в течение первых суток формируется так называемый лейкоцитарный вал, который развивается на границе с зоной расположения инфекционного очага. По мере выполнения своих основных функций (фагоцитоз микробов, некротизированных тканей, протеолиз) нейтрофильные лейкоциты распадаются или фагоцитируются макрофагами, которые являются одним из важных факторов сложной цепи иммунобиологических реакций организма, обусловливающих течение раневого процесса. Основная функция макрофагов выражается в фагоцитозе частично разрушенных лейкоцитами некротических тканей, распадающихся нейтрофильных лейкоцитов (нейтрофильного детрита), продуктов бактериального распада.

На 3—4-е сутки при неосложненном течении начинается вторая фаза раневого процесса, характеризующаяся развитием грануляционной ткани, постепенно восполняющей раневой дефект. При этом резко уменьшается количество лейкоцитов. Основное значение в этот период приобретают макрофаги, эндотелий капилляров и фибробласты.

Грануляционная ткань начинает формироваться в виде отдельных очагов в дне раны. Эти очаги характеризуются интенсивным новообразованием капилляров. Вокруг новообразованных капилляров концентрируются тучные клетки, которые, секретируя биологически активные вещества, способствуют пролиферации капилляров. Важнейшим клеточным компонентом грануляционной ткани является фибробласт. В фазе пролиферации количество фибробластов значительно увеличивается, и они становятся преобладающими клетками грануляционной ткани. Большинство исследователей отмечают незначительное или умеренное количество митозов в фибробластах грануляционной ткани, причем более часты митозы в фибробластах, располагающихся не в самой дерме, а в подлежащих ее слоях. Клетками – предшественницами фибробластов являются перициты. Клетки, возникшие после деления перицитов, выходят за пределы сосудистой стенки и, постепенно дифференцируясь, превращаются в фибробласты грануляционной ткани. Функция фибробластов в раневом процессе заключается в продукции коллагена и синтезе мукополисахаридов (гликозаминогликанов) – важного компонента межуточного вещества соединительной ткани. В настоящее время установлено, что основное вещество грануляционной ткани содержит следующие гликозаминогликаны: гиалуроновую кислоту, хондроитинсерные кислоты, глюкозамин, галактозамин, гепарин.

Важную роль в развитии и созревании грануляционной ткани играют тучные клетки, в их цитоплазме синтезируется ряд биологически активных веществ – гепарин, серотонин, гистамин. Они накапливаются в метахроматических гранулах тучных клеток и выделяются в окружающую среду при их дегрануляции. В процессе заживления содержание тучных клеток в раневой области изменяется: в первые 24 ч после ранения число их снижается, к 3—5-м суткам увеличивается и достигает максимума к 8-м суткам, т. е. к моменту развития грануляционной ткани.

В период наиболее полного развития грануляционной ткани в ней в большом количестве появляются плазматические клетки. Они концентрируются, как правило, около сосудов. Плазматические клетки возникают из лимфоцитов. В их цитоплазме присутствуют игольчатые белковые кристаллы, которые являются матрицей для образования антител.

По мере нарастания количества коллагеновых волокон грануляционная ткань становится все более плотной: наступает последний период раневого процесса – фаза рубцевания (12—30-е сутки). Она характеризуется прогрессирующим уменьшением числа сосудов и клеточных элементов – макрофагов, тучных клеток, фибробластов. Согласно современным представлениям, параллельно с формированием коллагеновых волокон происходит частичное их разрушение, в результате чего обеспечивается более тонкая регуляция процесса новообразования фиброзной ткани. Рассасывание коллагеновых волокон препятствует накоплению и уплотнению волокнистой основы раны и тем самым поддерживает крово- и лимфообращение в грануляциях на постоянно высоком уровне.

Параллельно с созреванием грануляционной ткани происходит эпителизация раны. Она начинается уже в первые часы после повреждения. В течение первых суток образуется 2—4 слоя клеток базального эпителия. Высокая скорость эпителизации ран обеспечивается тремя процессами: миграцией, делением и дифференцировкой клеток. Эпителизация небольших по величине ран осуществляется, в основном, за счет миграции клеток, которая начинается из базального слоя.

Степень эпителизации тесно связана с гранулированием и обусловлена состоянием тканей раны, обменом веществ, трофикой, степенью и характером бактериального загрязнения. Эпителизация заканчивается на 7—10-е сутки, а спустя 10—15 суток после ранения уменьшается толщина образованного эпителия. Однако может происходить и задержка эпителизации, что всегда связано с осложнениями течения раневого процесса. Важнейшим условием нормального хода заживления раны является строгая синхронизация процесса эпителизации, с одной стороны, и созревания грануляционной ткани – с другой (Шанин В. Ю., 1998). Равновесие между созреванием и рассасыванием грануляций и рубцовой ткани лежит и в основе феномена раневой контракции – равномерного концентрического сокращения краев и стенок раны. Во второй и третьей фазах заживления раневая контракция, как правило, сочетается с интенсивной эпителизацией, что свидетельствует о нормальном течении раневого процесса.

Таковы основные закономерности течения раневого процесса. В каждом конкретном случае могут наблюдаться некоторые особенности, обусловленные характером ранения, состоянием иммунной защиты организма, методами лечения и т. д. Несмотря на разнообразие, эти особенности могут быть сведены к двум основным вариантам. Первый состоит в следующем: при небольшом объеме поражения, в частности при линейном разрезе ткани, края раны как бы слипаются, тонкая фибринная пленка, образующаяся между ними, быстро прорастает фибробластами и подвергается организации с образованием узкого, часто едва заметного рубца. В таких случаях говорят, что рана зажила первичным натяжением. Ко второму варианту относят те случаи, когда объем поражения велик, и края раны оказываются на более или менее значительном расстоянии друг от друга. Заживление раны осуществляется через ее воспаление (нагноение), формирование хорошо выраженной грануляционной ткани и последующее ее фиброзирование с образованием глубокого рубца. В этих случаях заживление раны происходит вторичным натяжением.

Выделяют еще так называемое заживление под струпом, когда дефект ткани покрыт корочкой из свернувшегося и подсохшего секрета, крови и некротических масс. Регенерирующий эпидермис постепенно продвигается под струпом с краев раны, ложась на молодую соединительную ткань, восполняющую образовавшийся дефект. После того как последний покроется тонким слоем молодого эпителия, струп отпадает.

Особенности описанных вариантов заживления относятся к количественным, а не качественным различиям: во всех случаях в процессе участвуют одни и те же клеточные элементы, обеспечивающие принципиально сходную общую динамику раневого процесса (воспаление, пролиферация соединительной ткани, рубцевание и эпителизация).