Научная статья на тему 'Роль микроорганизмов в заживлении ран'

Роль микроорганизмов в заживлении ран Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

CC BY
474
166
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
раны / заживление / микроорганизмы / wounds / healing / microorganisms

Аннотация научной статьи по ветеринарным наукам, автор научной работы — Жадинский Н. В., Борота А. В., Жадинский А. Н.

На основании анализа современной литературы, результатов собственных исследований, полученных ранее, построена система «Клеточные механизмы заживления ран» в виде схемы с указанием тех элементов и связей между ними, которые необходимы для понимания этих процессов. Схема использована для оценки роли микробов в раневых процессах и, в частности, для ответа на вопрос: вредны или полезны микробы в ране? Сделан вывод о том, что микроорганизмы в процессе роста и размножения усиливают дефицит питательных веществ, необходимых для образования клеток регенерата. Поэтому вредными в ране являются как патогенные так и непатогенные микроорганизмы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

FUNCTION OF MICROORGANISMS IN WOUND HEALING

Based on the review of the latest literature and the results of own investigations we developed the system titled as “Cellular wound healing meсhanisms” and presented as a chart which specifies its elements and their relations to clarify these processes properly. The chart may be used in estimating the functions of microorganisms in the wound healing and may help answer the question whether the microbes in the wound are useful or harmful. The conclusion which may be drawn is the microorganisms in the period of their growth and multiplication aggravate the nutritional deficiency thus worsening the cellular regeneration. Therefore both pathogenic and non-pathogenic microorganisms in the wound are considered to be hazardous.

Текст научной работы на тему «Роль микроорганизмов в заживлении ран»

В1СНИК ВДНЗУ «Украгнська медична стоматологЫна академЫ»

cm2 area were rated as minimal. Based on this classification any conventional diagnosis of any burn of the head ate transformed into a sum of burns to particular esthetic zones with respective indices of the affected surface. Conclusions. The new classification allows surgeons to estimate the severity of Bl of particular esthetic zones of the face and forms grounds for choosing an adequate treatment approach and favorable prognosis.

УДК 616-001.4-003.97:579.61

Жадинский Н.В., Борота А.В., Жадинский А.Н. РОЛЬ МИКРООРГАНИЗМОВ В ЗАЖИВЛЕНИИ РАН

Донецкий национальный медицинский университет им.М.Горького

На основании анализа современной литературы, результатов собственных исследований, полученных ранее, построена система «Клеточные механизмы заживления ран» в виде схемы с указанием тех элементов и связей между ними, которые необходимы для понимания этих процессов. Схема использована для оценки роли микробов в раневых процессах и, в частности, для ответа на вопрос: вредны или полезны микробы в ране? Сделан вывод о том, что микроорганизмы в процессе роста и размножения усиливают дефицит питательных веществ, необходимых для образования клеток регенерата. Поэтому вредными в ране являются как патогенные так и непатогенные микроорганизмы.

Ключевые слова: раны, заживление, микроорганизмы.

Работа является фрагментом НИР кафедры общей хирургии №1 ДонНМУ «^рур^чна реабттаи^я хворих з захворюваннями та пошкодженнями передньоТ черевноТ стнки, стравоходу i товстоТкишки, а також з ^рур^чними ускладненнями захворювань ен-докринноТ системи» (№ гос. регистрации 0105U003456, шифр работы УН 05.04.12) и НИР кафедры микробиологии, вирусологии и эпидемиологии ДонНМУ «Розробка способiв корекцТ раневих процеав, прискорюючих загоення гнйних ран та ран, що тривалий час не загоюються» (№ гос. регистрации 0105U008691, шифр работы УН 06.01.03).

Вступление

Гнойно-воспалительные заболевания мягких тка-

ней и гнойные осложнения в послеоперационном периоде остаются актуальной проблемой хирургии. Частота этой патологии среди больных общехирургического профиля может достигать 19-40% [3, 6, 7, 12]. Проблема имеет глобальный характер и большую социально-экономическую значимость, которая ещё более возрастает в связи с увеличением в последние годы случаев промышленных, бытовых, военных травм, расширением объёма оперативных вмешательств [2, 4, 5].

Нерешенность проблемы хирургической инфекции становится всё большим тормозом на пути дальнейшего развития хирургии. Назрела необходимость в междисциплинарном подходе к изучению факторов, обусловливающих хирургическую инфекцию. Понимание механизмов возникновения и развития хирургической инфекции возможно только при объединении усилий хирургов, микробиологов, иммунологов и других специалистов. Это мы попытались реализовать в данной работе и ответить на вопрос: вредны или полезны микроорганизмы в ране?

Одни исследователи считают, что микробы в ране полезны, что выделяя ферменты они помогают организму расчистить рану от погибших тканей [1]. Высказываются мысли, что «стремясь во чтобы то ни стало убить микробов в ране, покуда там есть некротические ткани, мы действуем против механизма, выработанного природой» [8, 9, 10].

Другие отстаивают точку зрения, что микробы, находясь в ране, приносят больше вреда, чем пользы и что жизнедеятельность их нужно подавлять [14, 15, 16].

Цель исследования

Проследить за тем, как заживают раны и какую роль в этом играют микроорганизмы.

Объект и методы исследования

Проведен анализ современной отечественной и зарубежной литературы, касающейся механизмов заживления ран; использован системный подход, который в последние годы начинает завоёвывать при-

знание в медицине [11].

Результаты исследований и их обсуждение

Нами построена в виде схемы система (рис. 1), раскрывающая клеточные механизмы заживления ран для последующей оценки роли микробов в раневых процессах.

Проследим в начале по этой схеме как протекает воспаление и воспалительная регенерация в ране неинфицированной, а затем в инфицированной с указанием тех элементов и связей между ними, которые необходимы для понимания этих процессов.

Как известно, при гибели клеток (1, 2) происходит денатурация белков, в результате чего они становятся «чужими» для данного организма и должны быть удалены из здоровых тканей. Очистить рану от них могут только фагоциты - нейтрофилы, макрофаги. Нейтрофилы - это подвижные клетки, они мигрируют из крови (5) в места тканевого повреждения, где создается градиент хемоаттрактантов (4) - субкомпонентов комплемента С3а, С5а, С567, калликриина, денатурированных белков, лейкотриенов и др.

Индукцию хемоаттрактантов в сыворотке вызывает и низкомолекулярная РНК, локально накапливающаяся при повреждении клеток. Лейкоциты (особенно нейтрофилы), находящиеся в крови, исключительно чутко реагируют на появление продуктов белкового распада. Где бы они ни возникали, и откуда бы ни исходило воздействие на организм, лейкоциты моментально туда устремляются (6). Во время воспаления лейкоциты располагаются маргинально, увеличивается проницаемость стенки венул и капилляров вследствие сокращения филаментов актина в эндо-телиальных клетках. Это способствует расширению межклеточных щелей, через которые и проходят лейкоциты.

Наряду с нейтрофилами (7) в рану поступают мо-нонуклеары (8), которые превращаются здесь в макрофаги (9,10). С кровью в рану могут попадать и ме-зенхимальные стволовые клетки (11).

Биологический смысл выхода нейтрофилов и макрофагов в очаг мы видим, прежде всего, в том, что эти клетки, являющиеся носителями гидролитических ферментов, готовы переварить и, таким образом,

Актуальт проблеми сучасно'1 медицини

«нейтрализовать» утративший физиологическое значение биополимерный материал, каким являются погибшие клетки - их белки, жиры, углеводы. Известно, что гидролитические ферменты находятся в лизосо-мах и от окружающих структур клетки отграничены в норме лизосомальной мембраной. Выйдя в очаг, ней-трофил подвергается воздействию ряда неблагоприятных факторов. Из-за нарушения микроциркуляции в области раны блокируется диффузия кислорода, поступление питательных веществ в очаг.

Гипоксия тканей, изменение рН раневого экссудата, дефицит питательных веществ и ряд других факторов приводят к лабилизации мембран лизосом, что влечет за собой выход ферментов в цитоплазму. Цитоплазма нейтрофила лизируется, ферменты выходят за пределы клетки и способны осуществлять внеклеточное переваривание погибших клеток (2).

им( нпмсСтн;) _

I'UB

12

14

Рис. 1. Клеточные механизмы заживления ран Существенная роль в переваривании погибших клеток отводится макрофагам. Имея большой запас ферментов, образовавшиеся в ране макрофаги (10) также включаются в эту работу и завершают ее. Переваривание с помощью макрофагов может идти как внутриклеточно, так и внеклеточно, - лизосомальные ферменты могут выделяться, как при жизни макрофагов, так и после их разрушения.

Под действием лизосомальных ферментов (12) нейтрофилов и макрофагов белки погибших клеток (2) расщепляются, в конечном счете, до аминокислот, жиры - до жирных кислот и глицерина; полисахариды-до моносахаров (13), которые перестают быть раздражителями, утрачивают антигенные свойства.

Когда это наступает, прекращается выход ней-трофилов из крови и начинается регенерация. Идет образование новых клеток соединительной ткани в ране (14). Источник их окончательно не установлен. На эту роль могут претендовать и мезенхимальные стволовые клетки (11), присутствующие в тканях раны и поступающие в нее с кровью.

Аминокислоты и другие мономеры (13), образовавшиеся от расщепления погибших в ране клеток, а также питательные вещества, поступающие с сывороткой крови (15) способствуют дифференцировке моноядерных клеток в макрофаги (10) и росту соединительнотканных клеток: профибробластов, фиброб-ластов (14). Фибробласты, синтезируя коллаген, обеспечивают заполнение дефекта соединительной тканью.

Такова в общих чертах схема заживления раны без микробов. В случае, если в очаг разрушенных тканей попадают микроорганизмы (3), то, являясь «чужими» для организма, они становятся дополнительным раздражителем, привлекающим в рану дополнительные порции нейтрофилов. А это поддерживает воспалительную реакцию. Кроме того, микроорганизмы, особенно патогенные, выделяют токсины, ряд ферментов (лейкоцидин, ДНК-азу, РНК-азу и др.), которые способны необратимо повреждать лейкоциты, что тормозит аутолитические процессы в ране. Микроорганизмы для своего роста и размножения используют питательные вещества - мономеры, образовавшиеся при расщеплении погибших клеток лизо-сомальными ферментами, тем самым тормозя развитие макрофагальных клеток, клеток соединительной ткани.

Выводы

Анализ построенной системы «Заживление раны» позволяет сделать вывод о том, что природой предусмотрен иной (не микробный) механизм освобождения ран от погибших тканей. Очищение идёт через воспаление с помощью клеток богатых лизосомаль-ными ферментами - нейтрофилов, макрофагов.

Обеспечение оптимальных условий в ране для трансформации моноядерных клеток экссудата в макрофаги, для образования клеток соединительной ткани возможно только при создании в ране достаточной концентрации питательных веществ и условий для их усвоения растущими клетками. Присутствие же в ране микробов не способствует этому. В условиях нарушения кровообращения в ране и недостаточного поступления в рану питательных веществ с сывороткой крови больного, усиливает их дефицит, замедляет регенеративные процессы.

При назначении больным антимикробных препаратов необходимо учитывать чувствительность к ним всех присутствующих в ране микробов, как патогенных, так и непатогенных.

Литература

1. Абаев Ю. К. Эффективность антисептиков и значение микрофлоры в процессе раневого заживления / Ю. К. Абаев, Н. Р. Про-копчук, А. А. Адарченко // Дет. хирургия. - 2008. - №1. - С. 2529.

2. Баситханова Э. И. Периоперационная антибиотикопрофилак-тика гнойно-септических осложнений в травматологической практике / Э. И. Баситханова // Травма. - 2007. - Т. 8, №1. - С. 12-17.

3. Бтяева О.О. Вплив аплкацшних сорбент нового поколшня на результати комплексного лкування хворих з синдромом дiабе-тичноТ стопи / О.О. Бтяева, В.В. Нешта, В.П. Курилишин // Клн шчна хiрургiя. - 2009. - №5. - С. 35-37.

4. Лконенко О.В. Вплив естрогешв та лтосом на перебк ранового процесу та перспективи Тх використання для лкування запаль-

( )П Н1К.11' N¿' К 11 I ПК СО-r;iiiiiiiif.ii>>ioii I к:1 чI■.

1Лмощение 1.1

t

Том 13, Випуск 1(41) 211

В1СНИК ВДНЗУ «Украхнсъка медична стоматолог1чна академя»

но-гншних уражень м'яких тканин / О.В. Лконенко, 1.1. Д^яр, М.1. Крав^в [та iH.] // Актуальш проблеми сучасно''' медицини: Вiсник УкраТнськоТ медично''' стоматолопчно''' академп. - 2009. -Т.9, вип. 1. - С. 297-300.

Дворчин Н.О. Параметри об'ективно''' оцшки перебiгу ранового процесу як пщфунтя покращення ефективностi лкування ран : автореф. дис. на здобуття наук : ступеня канд. мед. наук : спец. 14.01.03 / Н.О. Дворчин. - Вшниця, 2009. - 22 с. Д^яр 1.1. Комплексне лкування запально-гншних уражень м'яких тканин у хворих похилого та старечого вку (кшшко-експериментальне дослщження) : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. мед. наук : спец. 14.01.03 / 1.1. Д^яр. - К., 2009. - 20 с.

Жадинський А.М. Розробка способу корекцп ранового процесу, що прискорюе загоення гншних ран : автореф. дис.на здобуття наук. ступеня канд. мед. наук : спец. 14.01.03 /А.М. Жадинсь-кий. - Донецьк, 2010. -19 с.

Фейгельман С.С. Дело не в убиении микроба / С.С. Фейгель-ман // Журнал химия и жизнь. - 1988. - №9. - С.55-59. Фейгельман С.С. Почему хирурги не могут победить гноеродных микробов? / С.С. Фейгельман // Врач. - 1996. - №4. - С.34-36.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

Фейгельман С.С. Воспаление и раневая инфекция: взгляд на проблему / С.С. Фейгельман // Врач. - 1997. - №5. - С.41-42. Карпин В. А. Философские основания общей теории патологии / В. А.Карпин // Архив патологии. - 2004. - Т.66, №5. - С.56-60. Хворостов Е. Д. Многокомпонентное лечение гнойных ран / Е. Д.Хворостов, С. А.Марозов, Ю. Б. Захарченко // Актуальш проблеми сучасно'' медицини. Вюник украТнськоТ медично''' стоматолопчно''' Академп. - 2008. - Т. 7, вип.1-2. - С. 250-252. Хитров Н. К. Теория функциональных систем и общая патология человека / Н. К.Хитров, А. Б. Салтыков // Бюл. экспер. биол. и мед. - 2003.. - Т.136, №7. - С.4-10.

Khorvash F. Antimicrobial susceptibility pattern of microorganisms involved in the pathogenesis of surgical site infection (SSI); A 1 year of surveillance / F. Khorvash, K. Mostafavizadeh, S. Mobash-erizadeh [et al.] // Pak J Biol Sci. - 2008. - № 11(15). - P.1940-1944.

Dohmen P.M. Antibiotic resistance in common pathogens reinforces the need to minimise surgical site infections / P.M. Dohmen // J Hosp Infect. - 2008. - № 70 - P. 15-20.

Owens C.D. Surgical site infections: epidemiology, microbiology and prevention / C.D. Owens, K. Stoessel // J Hosp Infect. - 2008. - №70. - P. 3-10

Реферат

РОЛЬ М1КРООРГАН1ЗМ1В В РАНОВИХ ПРОЦЕСАХ Жадшський М.В., Борота О.В., ЖадЫський А.М. Ключовi слова: рани, загоення, 1мкрооргажзми.

На п1дстав1 анал1зу сучасно'' л1тератури, результалв власних дослщжень, що були отриман рашш, побудована система «Кл1тинн1 мехашзми загоення ран» у вигляд1 схеми з вказ1вкою тих елемент1в та зв'язгав м1ж ними, як не-обх1дн1 для розумшня цих процесв. Схема використана для оцшки рол1 м1кроорган1зм1в у ранових процесах i, зок-рема, для вщпов^ на питання: шкiдливi чи корисн мiкроби в раш? Зроблений висновок про те, що мiкроорганiзми в процес росту i розмноження глдсилюють дефицит поживних речовин, необхщних для утворення клiтин регенерату. Тому шкщливими в раш е як патогены, так i непатогенш мiкроорганiзми.

Summary

FUNCTION OF MICROORGANISMS IN WOUND HEALING Zhadinskiy N.V., Borota A.V., Zhadinskiy A.N. Key words: wounds, healing, microorganisms.

Based on the review of the latest literature and the results of own investigations we developed the system titled as "Cellular wound healing meohanisms" and presented as a chart which specifies its elements and their relations to clarify these processes properly. The chart may be used in estimating the functions of microorganisms in the wound healing and may help answer the question whether the microbes in the wound are useful or harmful. The conclusion which may be drawn is the microorganisms in the period of their growth and multiplication aggravate the nutritional deficiency thus worsening the cellular regeneration. Therefore both pathogenic and non-pathogenic microorganisms in the wound are considered to be hazardous.

5

6

7

8

9

УДК 617-001.4-001.17-085.281-089.844

Козинець Г.П1., Циганков В.П1., Коваленко О.М2., Назаренко В.М3., Боярська Г.М4. МОДУЛЮВАННЯ РАНОВОГО ПРОЦЕСУ У ХВОРИХ З ПОШИРЕНИМИ ТА ГЛИБОКИМИ ОП1КАМИ

НМАПО iMeHi П.Л.Шупика1, НМУ iM. О.О. Богомольця2, Кшвська мюька кп^чна л^арня №23 , ДУ «1нститут гематологи та трансфузюлоги» НАМН Украши4. Кшв.

Вивчався перебг ранового процесу у хворих з поширеними та глибокими oniKaMU в гострому nepiodi отковоГ хвороби, яким проводилася iнфузiйна терап1'я, оперативне лкування, обробка ранових поверхонь антисептич-ними препаратами, антибактepiальна тера^я за схемами до 2007 i за схемами, де в лкуванн!' використовува-лись бльш сучаснi препарати (2007-2012 рр.). Розроблен1' алгоритми оперативного лкування з використанням штучних та бюлог1'чних замшниш шюри, визначена необх1'днють використання сучасних антисептичних за-соб1в в комплексному лкуваннi опкових ран, надан1' схеми сучасно¡' системно¡' антибактер1'ально'1 терапп. Ви-значен змни в динамiцi показникв перебгу ранового процесу тд впливом проведеного лкування, що в1'добра-жають компенсацию патоф1'зюлог1'чних зрушень, викликаних поширеною терм1'чною травмою в системi природной peзистeнтнoстi, що дозволяв знизити ктькють шфекщ'йних ускладнень за рахунок збереження адаптивного р1вня фактopiв природной резистентной.

Ключовi слова: оглковий шок. 1нфузмна тератя. Оперативне лкування oniKiB. Антисептики. Антибактерiальна тератя.

Вступ раждалого детермшованих отковим шоком;

... ^ - проведення раншх оперативних втручань, напра-

Новi знання про патогенез отково' хвороби до- „„.-„.Х,,,.^

г " влених на видалення некротично змшених тканин та зволяють л^увати хворих з поширеними отками. Ль „;„,,„„„„,„,„ ?,„. ■,-,,>„г,™-™™™,...^

1 r г вщновлення (чи тимчасове протезування) шгаряного

кування хворих з великою площею ураження потре- „",„„. v г 1 ' г

— . — покриву;

буе вирiшення багатьох проблем, основними з яких е: г „iL,,™,

1 г - стимуляця репаративних процесiв (алотранс-

адекватна компенсаця розладiв opraHi3My пост-

плантати, синтетичн покриття, ксеноматерiали, кль

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.