Эпителий при заживлении ран

Обновлено: 17.05.2024

Общая картина и характеристики ран остаются неизменными на протяжении столетий. А вот подходы к их лечению по мере развития медицины претерпевали существенные изменения: чем больше медики разбирались в механизме заживления ран, тем более эффективными становились методики лечения и тем лучшие результаты достигались.
Детальное знание физиологии раневого процесса позволяет сегодняшним хирургам выбирать наиболее подходящие варианты местного лечения. Основной принцип выбора – удовлетворение специфических потребностей раны на каждой из трех его стадий, которые вне зависимости от типа и степени повреждения, характеризуются определенными морфологическими особенностями клеток и тканей. На современном этапе основное подспорье хирургов – широкое разнообразие готовых лечебных повязок.

Первая стадия - воспаление

С момента травмы начинается стадия воспаления, которая длится 3-4 дня. Первая задача организма на этом этапе – остановить кровотечение. Ее решение достигается кратковременным спазмом сосудов и замедлением кровотока: свежий сгусток крови останавливает кровотечение. Вторая задача – очистить рану от поврежденных и погибших тканевых клеток, которые могут стать источником инфекции. Для этого организм включает комплекс сложных клеточных реакций.

В рану мигрируют особые клетки, которые поглощают элементы погибших тканей и бактерии. Они же продуцируют биологически активные вещества. В микрососудах повышается давление крови за счет ее активного притока и затрудненного оттока. Вследствие этого проницаемость стенок сосудов увеличивается, в очаг воспаления выходит жидкая часть крови и образуется воспалительная жидкость - экссудат. Внешне стадия воспаления проявляется локальным отёком, болью, специфическим отделяемым и покраснением кожи вокруг раны.

Приоритетная задача местного лечения на первой стадии раневого процесса – способствовать очищению раны и удалению экссудата, который иногда бывает очень обильным. Наилучшим образом с этим справляются лечебные абсорбирующие повязки с особым липидоколлоидным комплексом. При наложении на рану они обеспечивают отток экссудата и создают наиболее благоприятные условия для ее заживления.

Вторая стадия - регенерация

Если ткани раны сохранили свою жизнеспособность, ее края плотно соприкасаются и не началось нагноение, с третьего дня раневой процесс вступает в стадию регенерации (пролиферации). На этом этапе важнейшая роль отводится особым клеткам - фибробластам. Их функция – синтезировать белок коллаген, из которого формируются волокна соединительной ткани. В процессе прорастания волокон капиллярами и восстановления проходимости лимфатических сосудов на месте раны образуется молодая рубцовая соединительная ткань.

С учетом особенностей второй стадии заживления ран, основная задача местного лечения на этом этапе - обеспечить оптимальное содержание жидкости в ране и защитить от повреждений легко травмируемую молодую соединительную ткань. Решение этих задач в полной мере обеспечивают готовые лечебные гидроколлоидные повязки, особенность которых состоит в образовании защитного геля при контакте с раной.

Третья стадия

Одновременно идет разрастание эпителия – клеток поверхностного слоя кожи. Тем самым процесс заживления раны вступает в третью стадию – эпителизации. Послеоперационные и небольшие резаные раны, края которых отстоят друг от друга не больше чем на 1 см, заживают так называемым первичным натяжением через 3-7 дней. Кожный рубец при этом ровный, гладкий и почти незаметный.

В случае нагноения раны, наличия в ней полостей или дренажных трубок, а также при невозможности сблизить края раны после иссечения тканей, заживление осуществляется вторичным натяжением. Его характерная черта - заполнение полости раны множеством тесно прижатых друг к другу гранул, состоящих из мелких разветвлений капилляров в окружении соединительнотканных клеток и лейкоцитов. Эта красная мелкозернистая масса, называемая грануляционной тканью, выстилает всю полость раны, образуя ее временный покров и защищая от внешних повреждений. В последующем на грануляционную ткань нарастают слои эпителия, постепенно покрывая всю раневую поверхность. Рубец при этом немного выдается над поверхностью кожи и имеет бледнеющий со временем красный цвет.

На стадии эпителизации заживлению ран способствуют готовые лечебные липидоколлоидные повязки с полимерной сетчатой основой. Их важнейшее свойство – атравматичность, которое достигается сочетанным действием мягкого парафина и образующегося геля. При использовании этих повязок эпителизация ускоряется, а молодая соединительная ткань не травмируется при перевязке.

Длительность заживления ран зависит от их природы, характера, размеров, общего состояния организма, и может достигать многих месяцев. При этом плавно сменяющие друг друга стадии раневого процесса не всегда удается обозначить четкими сроками, поскольку участки раны могут находиться на разных стадиях заживления.

Прочность раны увеличивается постепенно: при отсутствии осложнений уже ко второму месяцу рана достигает 50% своей конечной прочности, к третьему - восстанавливается 75% первоначальной прочности, к концу шестого месяца - 95%.

Каждая рана имеет естественный потенциал к восстановлению, который может быть стимулирован посредством избирательного применения современных технологий. Важность оптимизации процесса заживления ран не может быть преувеличена: в течение года в РФ выполнятся 17,4 млн операций и 6,8 млн хирургических манипуляций, 22,2 млн человек находятся на лечении с острыми ранами, 5,2 млн - с хроническими (2015г.).

Раны на коже, подкожной клетчатке и подлежащих мышцах – одни из самых частых случаев, с которыми приходится сталкиваться ветеринарному врачу в повседневной практической деятельности. Выделяют раны случайные (укусы; раны, полученные в результате ДТП, порезов от острых предметов, проникновения пуль, повреждения металлическими предметами; термические и электрические повреждения) и преднамеренные, или операционные, раны. И те и другие группы ран требуют знания процессов заживления для корректного подхода к их лечению.
Заживление ран представляет собой сложный динамический процесс, который объединяет в себе формирование элементов крови, внеклеточного матрикса (extracellular matrix; ЕСМ), паренхиматозных клеток и растворимых медиаторов (цитокинов).
Можно сказать, что клетки организма (за исключением самых первых в эмбриогенезе – бластомеров) окружены субстанцией, поддерживающей их на определенном месте относительно других клеток организма. Субстанцией, интегрирующей все клетки, ткани и органы нашего тела в отдельные кластеры, а уже затем – в единую систему, называемую организмом, и является внеклеточный матрикс.
Внеклеточным матриксом (далее ВКМ) называют все внеклеточные структуры ткани с белками и полисахаридами, входящими в его состав. ВКМ выполняет интегрирующую функцию по отношению ко всем клеткам организма. Можно сказать, что ВКМ «склеивает» вместе клетки и органы многоклеточного организма. Даже эпителиальная ткань, чьи клетки словно сшиты и плотно прилегают друг к другу, также интегрирована в общую организменную среду через особую прослойку ВКМ, называемую базальной ламиной.
Процесс заживления ран разделяется на 3 параллельно протекающие фазы: (1) фаза воспаления; (2) фаза пролиферации, или восстановительная фаза; (3) фаза созревания и ремоделирования ткани 1.
В зависимости от типа раны и ее классификации одна или несколько фаз заживления могут быть ускорены, замедлены или осложнены рядом факторов. Кроме того, во всех типах ран можно одновременно обнаружить несколько фаз заживления.

Фаза воспаления

Первым ответом на повреждение тканей в организме является гемостаз, который включает 3 этапа: (1) вазоконстрикция (сужение просвета сосуда); (2) образование тромба; (3) активация системы свертывания крови с образованием фибриновой пробки (сгустка крови)1.
Кровь и лимфа вытекают из поврежденных кровеносных и лимфатических сосудов, заполняя рану и очищая раневую поверхность. Практически сразу кровеносные сосуды подвергаются рефлекторному сужению и повреждению эндотелия, активируя тромбоциты с последующим формированием тромба внутри раневого дефекта. Сгусток крови защищает рану, высыхает с образованием струпа и обеспечивает возможность протекания под ним процесса заживления раны. Вазоконстрикция длится всего 5–10 минут и сопровождается выделением гормонов, таких как катехоламины, серотонин, брадикинин, простагландины и гистамин, для минимизации кровопотери. Затем следует процесс вазодилатации (расширения сосудов), благодаря которому внутрисосудистые компоненты через поврежденные участки сосудов выходят в межклеточные пространства. В результате эндотелиальных повреждений активируются тканевой тромбопластин, внутренний каскад коагуляции, и фибриноген превращается в нерастворимую сеть волокон фибрина. Полученная комбинация активированных тромбоцитов, эритроцитов, жидкости и фибрина составляет фибриновую пробку.
В первые 24–48 часов в пределах сгустка формируется предварительный внеклеточный матрикс, который облегчает проникновение мигрирующих нейтрофилов, макрофагов, эндотелиальных клеток и фибробластов в рану и обеспечивает некоторую прочность раны 1. Кровяной сгусток (фибрин и фибринонектиновая сеть) служит временной внеклеточной матрицей. На 4–7-е сутки предварительный внеклеточный матрикс преобразуется в постоянную структуру и рана становится недосягаемой для бактерий.
Таким образом, фибриновая сеть действует не только как кровоостанавливающее средство, но и как барьер для проникновения инфекции, предотвращает потерю жидкости, является субстратом для заживления ран и стабилизирует края раны.

Воспалительная фаза характеризуется миграцией лейкоцитов в рану на протяжении 6 часов после травмы. Лейкоциты приклеиваются к эндотелию сосудов по краю участка воспаления на месте раны. Воспаление начинается с активации системы комплемента во время травмы.

Дополнительные продукты разложения привлекают в рану нейтрофилы, которые в течение первых 3 дней являются преобладающим типом клеток, достигающих максимума в первые 24–48 часов при продвижении к фибриновому сгустку. Протеиназы, высвобожденные из нейтрофилов, уничтожают некротические ткани и привлекают еще большее количество нейтрофилов, фагоцитирующих бактерии, поврежденные клетки, внеклеточный «мусор» и удаляющих их из раны.
Комбинация раневой жидкости, нейтрофилов и поврежденной ткани включена в раневой экссудат, присутствие которого придает ране нездоровый внешний вид, но на самом деле это имеет первостепенное значение для лечения ран. Экссудат не подразумевает инфекцию. Следует обратить внимание, что нейтрофилы присутствуют также в стерильных ранах.
Через 3 дня нейтрофилы заменяются макрофагами.

  • продукция провоспалительных цитокинов;
  • стимуляция и моделирование восстановления тканей;
  • изменение временного внеклеточного матрикса для формирования грануляционной ткани;
  • фагоцитоз (многоядерные гигантские клетки);
  • превращение в эпидермальные клетки и гистиоциты.

Фаза воспаления в экспериментальных ранах продолжается приблизительно 5 дней. Классические признаки данной фазы – покраснение, припухлость, болезненность, повышение местной температуры, нарушение функций. Окружающая среда таких ран идеальна для бактериальной инфекции, и грубое обращение с этими тканями может поддерживать некроз ткани с последующим инфекционным поражением.

Фаза пролиферации, или восстановительная фаза

Примерно через 3–5 дней после ранения признаки воспаления начинают ослабевать. Пролиферативная фаза в большинстве случаев возникает спустя 5–20 дней после ранения.

  • неоваскуляризация/ангиогенез;
  • фиброплазия и отложение коллагена;
  • эпителизация;
  • стягивание краев раны.

Неоваскуляризация, или ангиогенез

Ключевым моментом в процессе заживления ран является формирование кровеносных сосудов – ангиогенез. Без адекватного питания фибробласты не могут выживать в окружающей среде раны, иными словами, нет фибробластов – нет коллагена. Эндотелиальные клетки от родительского ложа пролифелируют на 2-й и 3-й дни после повреждения и служат клеточным началом ангиогенеза. Капиллярные пучки прорастают во внеклеточный матрикс (ВКМ), где они переходят в дистальные ветви и соединяются, формируя капиллярные петли, в итоге объединяясь в капиллярную сеть 1. Рост капилляров из окружающих тканей в рану составляет 0,4–1 мм/день.

Фиброплазия и отложение коллагена

Фиброплазия – это процесс образования в ране соединительной ткани. Фибробласты возникают из жизнеспособных тканей раны, которые склонны к дифференциации и синтезируются во внеклеточном матриксе раны, включающем в себя строительные блоки коллагена, протеогликанов и гликопротеины. Популяция фибробластов начинает возрастать на 3–5-й день после ранения и достигает пика активности на 7-й день (т. е. большинство ран, имеющих зияние, затягиваются на 3–5-й день после операции). Примерно с 4-го дня простого повреждения начинает формироваться молодая грануляционная ткань, которая играет главную роль в рубцевании.

Эта ткань называется грануляционной потому, что располагается на поверхности раны и имеет зернистый (гранулярный) вид. Для нее характерна пролиферация вновь образованных мелких кровеносных сосудов и фибробластов. Множественные изгибы мелких сосудов макроскопически создают впечатление сероватых зерен (гранул) (рис. 1). Вновь образованные сосуды имеют проницаемые межэндотелиальные контакты, допускающие выход белков и эритроцитов из сосудистого русла, поэтому грануляционная ткань нередко бывает отечной. Это очень хрупкая ткань, но она важна из-за ее функции барьера для инфекции.
Образование здорового ложа грануляционной ткани служит не только барьером для внешнего загрязнения, но и каркасом для мигрирующих эпителиальных клеток (рис. 2).


За прочность соединения краев раны ответственен непосредственно коллаген. Отсутствие коллагена или неправильное его формирование может привести к зиянию раны. Коллаген представляет собой отложение фибробластов и связанных фибриновых нитей. Основой для оптимальной продукции коллагена является витамин С (обязателен для процесса энзимного гидроксилирования). Если процесс гидроксилирования неполный, то коллагеновые молекулы не могут выделяться из фибробластов.
Таким образом, несмотря на то, что у кошек и собак уровень витамина С в организме адекватный, многим стрессовым пациентам с бедным нутриционным статусом необходимо дополнять лечение раневых процессов аскорбиновой кислотой.
Наибольший темп накопления соединительной ткани в ране происходит с 7-го по 14-й день после травмы, производство коллагена достигает пика к 21-му дню, после чего его содержание стабилизируется. Заканчивается эта фаза снижением в ране числа капилляров и фибробластов, формированием бесклеточного рубца. Таким образом, осуществляется переход к созреванию и ремоделированию, что в конечном счете будет повышать прочность раны.

Эпителизация

Через 1–2 дня после ранения эпителиальные клетки начинают пролиферацию в базальной зоне и вышележащем шиповатом слое клеток (вдоль жизнеспособной границы кожного дефекта) с помощью псевдоподий. Эпителиальные клетки повреждают образовавшийся сгусток в ране и строму, секретирующую протеолитические энзимы (коллагеназы, активаторы плазминогена), и пытаются заменить покрытие жизнеспособной тканью. Они подвергаются заметным фенотипическим перестройкам, теряют свой цепкий переплет с дермой и апикально-базальную полярность. В процессе миграции клетки эпителия могут увеличиваться в размерах и «расплющиваться» над сосудистым раневым ложем (рис. 3).
Активность эпителиальных клеток приводит к ингибированию грануляционной ткани для предотвращения образования избыточного количества этой ткани. Деление эпителиальных клеток тормозится при контакте с эпителиальными клетками противоположного края раны. Общая продолжительность эпителизации может варьироваться от нескольких дней до нескольких недель (в зависимости от размера раны и состояния грануляционной ткани). Эпителизированную поверхность ткани называют эпителиальным рубцом, который является тонким и хрупким. Необходимо соблюдать осторожность при наложении повязок во время этой фазы, поскольку мигрирующие клетки легко удаляются с поверхности во время смены повязки.


В ранах с минимальным дермальным разрывом, закрытых с помощью швов, эпителиальные клетки могут образовывать перемычки за 48 часов. В ранах с повреждением на всю толщину ткани эпителиальные клетки формируются лишь после появления грануляционной ткани (на 4–5-й день после ранения). В небольших по ширине ранах миграция эпителия может длиться неделями или вовсе не закончиться полным закрытием раны. Таким образом, процесс эпителизации может занимать временной отрезок от фазы пролиферации до фазы созревания.

Псевдозаживление

Раны, соединенные с помощью швов, могут казаться зажившими, однако при преждевременном снятии швов отмечается зияние раны (без подходящей коллагеновой поддержки ниже эпидермальной поверхности раны недостаточно эластичны). Это было отмечено у собак с высоким уровнем кортикостероидов в течение пролонгированного периода времени и у котов в результате медленного процесса заживления. В том случае, когда подозревается задержка заживления ран, швы должны быть сохранены на длительный период времени, предпочтительно на 3 недели, для исключения указанного риска. Дополнительно к кожным швам должно быть использовано внутрикожное наложение швов.

Стягивание краев раны (раневое сжатие)

Раневое сжатие – это процесс, в котором периферическая кожа с дефектом на всю толщину благодаря центростремительному механизму постепенно закрывает рану, распространяясь к центру (рис. 4). Сжатие раны охватывает обе фазы – пролиферацию и фазу созревания.
Начиная с 5–9 дней после ранения фибробласты превращаются в гладкие мышечные сократительные белки, располагающиеся вдоль цитоплазматической поверхности базальной мембраны. Эти сократившиеся фибробласты называются миофибробластами, за их счет и осуществляется стягивание краев раны от периферии к центру. Экспериментально доказано, что раневое сжатие происходит со скоростью 0,6–0,75 мм в день. После 42-го дня от начала заживления у экспериментальных кроликов наблюдается снижение скорости раневого сжатия. Стягивание раны прекращается, когда натяжение окружающей кожи становится слишком высоким или когда края раны смыкаются. Если стягивание раны является чрезмерным, может возникнуть контрактура раны, которая является патологическим процессом, приводящим к ограничению подвижности нижележащих структур. Интересно, что квадратные и прямоугольные раны стягиваются более эффективно, чем циркулярные кожные дефекты. Линейные края способствуют силе линейного сжатия миофибробластов.

  • редукцию ячеистой структуры грануляционной ткани, отмирание фибробластов и эндотелиальных клеток;
  • утолщение пучков коллагеновых волокон, показывающих увеличение прочности соединения краев раны вдоль линии натяжения;
  • уменьшение содержания коллагена во внеклеточном матриксе (рис. 5).

Переход от внеклеточного матрикса к рубцовой ткани требует ремоделирования соединительной ткани. Реорганизация соединительной ткани и перегруппировка коллагена могут занять месяцы и даже годы. В процессе перехода от грануляционной ткани к рубцовому созреванию происходит ремоделирование коллагена с балансированием между его образованием и разрушением. Образование коллагена связано непосредственно с прочностью растяжения краев ран. Так, спустя 3 недели после ранения рубцовая ткань составляет 20 % от окончательной прочности. После этого увеличение эластичности происходит с более медленной скоростью. В последующие несколько недель рубец достигает только 70–80 % от прочности нормальной ткани. В конце процесса заживления отмечается меньшее количество коллагеновой ткани (по сравнению с ее первоначальным содержанием в ране), но с лучшей структурной конфигурацией.
Фаза созревания и ремоделирования после ранения в целом длится приблизительно от 20 дней до 1 года.

Раны на коже, подкожной клетчатке и подлежащих мышцах – одни из самых частых случаев, с которыми приходится сталкиваться ветеринарному врачу в повседневной практической деятельности. Выделяют раны случайные (укусы; раны, полученные в результате ДТП, порезов от острых предметов, проникновения пуль, повреждения металлическими предметами; термические и электрические повреждения) и преднамеренные, или операционные, раны. И те и другие группы ран требуют знания процессов заживления для корректного подхода к их лечению.
Заживление ран представляет собой сложный динамический процесс, который объединяет в себе формирование элементов крови, внеклеточного матрикса (extracellular matrix; ЕСМ), паренхиматозных клеток и растворимых медиаторов (цитокинов).
Можно сказать, что клетки организма (за исключением самых первых в эмбриогенезе – бластомеров) окружены субстанцией, поддерживающей их на определенном месте относительно других клеток организма. Субстанцией, интегрирующей все клетки, ткани и органы нашего тела в отдельные кластеры, а уже затем – в единую систему, называемую организмом, и является внеклеточный матрикс.
Внеклеточным матриксом (далее ВКМ) называют все внеклеточные структуры ткани с белками и полисахаридами, входящими в его состав. ВКМ выполняет интегрирующую функцию по отношению ко всем клеткам организма. Можно сказать, что ВКМ «склеивает» вместе клетки и органы многоклеточного организма. Даже эпителиальная ткань, чьи клетки словно сшиты и плотно прилегают друг к другу, также интегрирована в общую организменную среду через особую прослойку ВКМ, называемую базальной ламиной.
Процесс заживления ран разделяется на 3 параллельно протекающие фазы: (1) фаза воспаления; (2) фаза пролиферации, или восстановительная фаза; (3) фаза созревания и ремоделирования ткани 1.
В зависимости от типа раны и ее классификации одна или несколько фаз заживления могут быть ускорены, замедлены или осложнены рядом факторов. Кроме того, во всех типах ран можно одновременно обнаружить несколько фаз заживления.

Фаза воспаления

Первым ответом на повреждение тканей в организме является гемостаз, который включает 3 этапа: (1) вазоконстрикция (сужение просвета сосуда); (2) образование тромба; (3) активация системы свертывания крови с образованием фибриновой пробки (сгустка крови)1.
Кровь и лимфа вытекают из поврежденных кровеносных и лимфатических сосудов, заполняя рану и очищая раневую поверхность. Практически сразу кровеносные сосуды подвергаются рефлекторному сужению и повреждению эндотелия, активируя тромбоциты с последующим формированием тромба внутри раневого дефекта. Сгусток крови защищает рану, высыхает с образованием струпа и обеспечивает возможность протекания под ним процесса заживления раны. Вазоконстрикция длится всего 5–10 минут и сопровождается выделением гормонов, таких как катехоламины, серотонин, брадикинин, простагландины и гистамин, для минимизации кровопотери. Затем следует процесс вазодилатации (расширения сосудов), благодаря которому внутрисосудистые компоненты через поврежденные участки сосудов выходят в межклеточные пространства. В результате эндотелиальных повреждений активируются тканевой тромбопластин, внутренний каскад коагуляции, и фибриноген превращается в нерастворимую сеть волокон фибрина. Полученная комбинация активированных тромбоцитов, эритроцитов, жидкости и фибрина составляет фибриновую пробку.
В первые 24–48 часов в пределах сгустка формируется предварительный внеклеточный матрикс, который облегчает проникновение мигрирующих нейтрофилов, макрофагов, эндотелиальных клеток и фибробластов в рану и обеспечивает некоторую прочность раны 1. Кровяной сгусток (фибрин и фибринонектиновая сеть) служит временной внеклеточной матрицей. На 4–7-е сутки предварительный внеклеточный матрикс преобразуется в постоянную структуру и рана становится недосягаемой для бактерий.
Таким образом, фибриновая сеть действует не только как кровоостанавливающее средство, но и как барьер для проникновения инфекции, предотвращает потерю жидкости, является субстратом для заживления ран и стабилизирует края раны.

Воспалительная фаза характеризуется миграцией лейкоцитов в рану на протяжении 6 часов после травмы. Лейкоциты приклеиваются к эндотелию сосудов по краю участка воспаления на месте раны. Воспаление начинается с активации системы комплемента во время травмы.

Дополнительные продукты разложения привлекают в рану нейтрофилы, которые в течение первых 3 дней являются преобладающим типом клеток, достигающих максимума в первые 24–48 часов при продвижении к фибриновому сгустку. Протеиназы, высвобожденные из нейтрофилов, уничтожают некротические ткани и привлекают еще большее количество нейтрофилов, фагоцитирующих бактерии, поврежденные клетки, внеклеточный «мусор» и удаляющих их из раны.
Комбинация раневой жидкости, нейтрофилов и поврежденной ткани включена в раневой экссудат, присутствие которого придает ране нездоровый внешний вид, но на самом деле это имеет первостепенное значение для лечения ран. Экссудат не подразумевает инфекцию. Следует обратить внимание, что нейтрофилы присутствуют также в стерильных ранах.
Через 3 дня нейтрофилы заменяются макрофагами.

  • продукция провоспалительных цитокинов;
  • стимуляция и моделирование восстановления тканей;
  • изменение временного внеклеточного матрикса для формирования грануляционной ткани;
  • фагоцитоз (многоядерные гигантские клетки);
  • превращение в эпидермальные клетки и гистиоциты.

Фаза воспаления в экспериментальных ранах продолжается приблизительно 5 дней. Классические признаки данной фазы – покраснение, припухлость, болезненность, повышение местной температуры, нарушение функций. Окружающая среда таких ран идеальна для бактериальной инфекции, и грубое обращение с этими тканями может поддерживать некроз ткани с последующим инфекционным поражением.

Фаза пролиферации, или восстановительная фаза

Примерно через 3–5 дней после ранения признаки воспаления начинают ослабевать. Пролиферативная фаза в большинстве случаев возникает спустя 5–20 дней после ранения.

  • неоваскуляризация/ангиогенез;
  • фиброплазия и отложение коллагена;
  • эпителизация;
  • стягивание краев раны.

Неоваскуляризация, или ангиогенез

Ключевым моментом в процессе заживления ран является формирование кровеносных сосудов – ангиогенез. Без адекватного питания фибробласты не могут выживать в окружающей среде раны, иными словами, нет фибробластов – нет коллагена. Эндотелиальные клетки от родительского ложа пролифелируют на 2-й и 3-й дни после повреждения и служат клеточным началом ангиогенеза. Капиллярные пучки прорастают во внеклеточный матрикс (ВКМ), где они переходят в дистальные ветви и соединяются, формируя капиллярные петли, в итоге объединяясь в капиллярную сеть 1. Рост капилляров из окружающих тканей в рану составляет 0,4–1 мм/день.

Фиброплазия и отложение коллагена

Фиброплазия – это процесс образования в ране соединительной ткани. Фибробласты возникают из жизнеспособных тканей раны, которые склонны к дифференциации и синтезируются во внеклеточном матриксе раны, включающем в себя строительные блоки коллагена, протеогликанов и гликопротеины. Популяция фибробластов начинает возрастать на 3–5-й день после ранения и достигает пика активности на 7-й день (т. е. большинство ран, имеющих зияние, затягиваются на 3–5-й день после операции). Примерно с 4-го дня простого повреждения начинает формироваться молодая грануляционная ткань, которая играет главную роль в рубцевании.

Эта ткань называется грануляционной потому, что располагается на поверхности раны и имеет зернистый (гранулярный) вид. Для нее характерна пролиферация вновь образованных мелких кровеносных сосудов и фибробластов. Множественные изгибы мелких сосудов макроскопически создают впечатление сероватых зерен (гранул) (рис. 1). Вновь образованные сосуды имеют проницаемые межэндотелиальные контакты, допускающие выход белков и эритроцитов из сосудистого русла, поэтому грануляционная ткань нередко бывает отечной. Это очень хрупкая ткань, но она важна из-за ее функции барьера для инфекции.
Образование здорового ложа грануляционной ткани служит не только барьером для внешнего загрязнения, но и каркасом для мигрирующих эпителиальных клеток (рис. 2).


За прочность соединения краев раны ответственен непосредственно коллаген. Отсутствие коллагена или неправильное его формирование может привести к зиянию раны. Коллаген представляет собой отложение фибробластов и связанных фибриновых нитей. Основой для оптимальной продукции коллагена является витамин С (обязателен для процесса энзимного гидроксилирования). Если процесс гидроксилирования неполный, то коллагеновые молекулы не могут выделяться из фибробластов.
Таким образом, несмотря на то, что у кошек и собак уровень витамина С в организме адекватный, многим стрессовым пациентам с бедным нутриционным статусом необходимо дополнять лечение раневых процессов аскорбиновой кислотой.
Наибольший темп накопления соединительной ткани в ране происходит с 7-го по 14-й день после травмы, производство коллагена достигает пика к 21-му дню, после чего его содержание стабилизируется. Заканчивается эта фаза снижением в ране числа капилляров и фибробластов, формированием бесклеточного рубца. Таким образом, осуществляется переход к созреванию и ремоделированию, что в конечном счете будет повышать прочность раны.

Эпителизация

Через 1–2 дня после ранения эпителиальные клетки начинают пролиферацию в базальной зоне и вышележащем шиповатом слое клеток (вдоль жизнеспособной границы кожного дефекта) с помощью псевдоподий. Эпителиальные клетки повреждают образовавшийся сгусток в ране и строму, секретирующую протеолитические энзимы (коллагеназы, активаторы плазминогена), и пытаются заменить покрытие жизнеспособной тканью. Они подвергаются заметным фенотипическим перестройкам, теряют свой цепкий переплет с дермой и апикально-базальную полярность. В процессе миграции клетки эпителия могут увеличиваться в размерах и «расплющиваться» над сосудистым раневым ложем (рис. 3).
Активность эпителиальных клеток приводит к ингибированию грануляционной ткани для предотвращения образования избыточного количества этой ткани. Деление эпителиальных клеток тормозится при контакте с эпителиальными клетками противоположного края раны. Общая продолжительность эпителизации может варьироваться от нескольких дней до нескольких недель (в зависимости от размера раны и состояния грануляционной ткани). Эпителизированную поверхность ткани называют эпителиальным рубцом, который является тонким и хрупким. Необходимо соблюдать осторожность при наложении повязок во время этой фазы, поскольку мигрирующие клетки легко удаляются с поверхности во время смены повязки.


В ранах с минимальным дермальным разрывом, закрытых с помощью швов, эпителиальные клетки могут образовывать перемычки за 48 часов. В ранах с повреждением на всю толщину ткани эпителиальные клетки формируются лишь после появления грануляционной ткани (на 4–5-й день после ранения). В небольших по ширине ранах миграция эпителия может длиться неделями или вовсе не закончиться полным закрытием раны. Таким образом, процесс эпителизации может занимать временной отрезок от фазы пролиферации до фазы созревания.

Псевдозаживление

Раны, соединенные с помощью швов, могут казаться зажившими, однако при преждевременном снятии швов отмечается зияние раны (без подходящей коллагеновой поддержки ниже эпидермальной поверхности раны недостаточно эластичны). Это было отмечено у собак с высоким уровнем кортикостероидов в течение пролонгированного периода времени и у котов в результате медленного процесса заживления. В том случае, когда подозревается задержка заживления ран, швы должны быть сохранены на длительный период времени, предпочтительно на 3 недели, для исключения указанного риска. Дополнительно к кожным швам должно быть использовано внутрикожное наложение швов.

Стягивание краев раны (раневое сжатие)

Раневое сжатие – это процесс, в котором периферическая кожа с дефектом на всю толщину благодаря центростремительному механизму постепенно закрывает рану, распространяясь к центру (рис. 4). Сжатие раны охватывает обе фазы – пролиферацию и фазу созревания.
Начиная с 5–9 дней после ранения фибробласты превращаются в гладкие мышечные сократительные белки, располагающиеся вдоль цитоплазматической поверхности базальной мембраны. Эти сократившиеся фибробласты называются миофибробластами, за их счет и осуществляется стягивание краев раны от периферии к центру. Экспериментально доказано, что раневое сжатие происходит со скоростью 0,6–0,75 мм в день. После 42-го дня от начала заживления у экспериментальных кроликов наблюдается снижение скорости раневого сжатия. Стягивание раны прекращается, когда натяжение окружающей кожи становится слишком высоким или когда края раны смыкаются. Если стягивание раны является чрезмерным, может возникнуть контрактура раны, которая является патологическим процессом, приводящим к ограничению подвижности нижележащих структур. Интересно, что квадратные и прямоугольные раны стягиваются более эффективно, чем циркулярные кожные дефекты. Линейные края способствуют силе линейного сжатия миофибробластов.

  • редукцию ячеистой структуры грануляционной ткани, отмирание фибробластов и эндотелиальных клеток;
  • утолщение пучков коллагеновых волокон, показывающих увеличение прочности соединения краев раны вдоль линии натяжения;
  • уменьшение содержания коллагена во внеклеточном матриксе (рис. 5).

Переход от внеклеточного матрикса к рубцовой ткани требует ремоделирования соединительной ткани. Реорганизация соединительной ткани и перегруппировка коллагена могут занять месяцы и даже годы. В процессе перехода от грануляционной ткани к рубцовому созреванию происходит ремоделирование коллагена с балансированием между его образованием и разрушением. Образование коллагена связано непосредственно с прочностью растяжения краев ран. Так, спустя 3 недели после ранения рубцовая ткань составляет 20 % от окончательной прочности. После этого увеличение эластичности происходит с более медленной скоростью. В последующие несколько недель рубец достигает только 70–80 % от прочности нормальной ткани. В конце процесса заживления отмечается меньшее количество коллагеновой ткани (по сравнению с ее первоначальным содержанием в ране), но с лучшей структурной конфигурацией.
Фаза созревания и ремоделирования после ранения в целом длится приблизительно от 20 дней до 1 года.

Автор: Йолле Кирпенштейн, DVM, PhD, дипломант Американского и Европейского колледжей ветеринарной хирургии, директор по профессиональным связям компании Hill’s Pet Nutrition, Топика, Канзас, США.

Введение

Рана – это повреждение отдельных частей тела, которое приводит к нарушению целостности анатомических структур. Эти повреждения часто встречаются в ветеринарной практике, и поэтому ветеринарный врач должен хорошо знать все процессы, происходящие во время заживления ран, и варианты их лечения. Хотя имеются большие различия между типами ран, которые включают в себя резаные, колотые, ушибленные, рваные, укушенные и огнестрельные раны, а также ссадины, ожоги, авульсии и разрывы, основные принципы заживления для них остаются общими.

Классификация ран

Раны можно классифицировать несколькими способами. Одним из наиболее важных различий, которые можно обнаружить, является различие между открытыми и закрытыми ранами. Если в закрытых ранах поверхностный слой остается интактным и защищает рану от загрязнения, то в открытых ранах имеется повреждение кожи или слизистой оболочки. Дальнейшая классификация открытых ран может быть произведена по степени загрязнения, которое отчасти зависит от времени, прошедшего после повреждения раны:

Категория 1.
Чистые раны: нетравматические раны, которые не затрагивают дыхательные, ротоглоточные, желудочно-кишечные или урогенитальные органы, без видимого загрязнения, в пределах от 0 до 6 часов после хирургической операции.

Категория 2.
Условно чистые раны: нетравматические раны, при которых дыхательные, ротоглоточные, желудочно-кишечные или урогенитальные органы вскрыты без утечки содержимого, чистые раны, в которых размещен дренаж, с небольшими нарушениями асептической техники, в пределах от 0 до 6 часов после хирургической операции.

Категория 3.
Загрязненные раны: травматические раны со сроком менее 4–6 часов, воспалительные процессы без гнойного экссудата, загрязнение содержимым желудочно-кишечных органов и процедуры с серьезными нарушениями асептической техники.

Категория 4.
Инфицированные или грязные раны: травматические раны со сроком более 4–6 часов, с явным загрязнением или признаками инфекции, воспалительные процессы с гнойным экссудатом или некротической тканью, перфорация желудочно-кишечных органов или инфицированных урогенитальных органов и сильное фекальное загрязнение. Инфицированная рана содержит более 105 бактерий на грамм ткани.

Раны можно также классифицировать по длительности их существования (острые или хронические раны) и по толщине утраченной поверхности кожи (проникающие на всю толщину или на часть толщины). При хронических ранах обычно можно выявить причинные факторы, препятствующие их заживлению, устранить которые необходимо, прежде чем удастся добиться успеха стандартного лечения. При утрате кожи на всю толщину полностью утрачиваются дерма и эпидермис, однако при утрате кожи на часть толщины дерма еще остается отчасти интактной. Придаточные структуры в отчасти интактной дерме могут служить источником эпителиальных клеток, которые необходимы для заживления раны.

Заживление раны

Все раны заживают сходным образом, и этот процесс можно разделить на четыре отдельные фазы. Однако, в зависимости от типа раны и ее классификации, одна или несколько фаз заживления раны могут быть ускорены, замедлены или осложнены несколькими факторами. Кроме того, во всех типах ран можно одновременно обнаружить несколько фаз заживления. Хотя фазы заживления раны одинаковы у собак и кошек, есть важные различия в заживлении ран у этих двух видов животных, которые должен учитывать ветеринарный врач. Любая рана пройдет общий путь заживления, состоящий из четырех параллельно протекающих фаз: острой воспалительной фазы, фазы разрушения или очищения раны, фазы репарации или пролиферации и фазы ремоделирования или матурации. Для того чтобы ускорить заживление раны, простимулировать данный процесс и принять правильные решения по поводу лечения раны, ветеринарный врач должен хорошо знать эти процессы заживления.

Воспалительная фаза

Сразу после ранения рана заполняется кровью и лимфой из поврежденных сосудов. За этим следует немедленная, длящаяся в течение 5–10 минут вазоконстрикция поврежденных сосудов, опосредованная гормонами, такими как катехоламины, серотонин, брадикинин, простагландины и гистамин, для минимизации кровопотери. Последующая вазодилатация разбавляет токсичные вещества, обеспечивает питательные вещества и приводит к образованию сгустка крови, опосредованного активированными тромбоцитами. Сгусток крови защищает рану, высыхает с образованием струпа и обеспечивает возможность протекания под ним процесса заживления раны. Вазодилатация также обеспечивает проникновение в поврежденную область жидкости, которая содержит клетки, например лимфоциты, полиморфноядерные клетки (PMNs) и макрофаги, а также хемотаксические факторы, такие как цитокины и факторы роста. В течение 24–48 часов в рану мигрируют местные моноциты и превращаются в макрофаги, которые также выделяют широкий спектр важных факторов роста. Начиная с этого момента процесс заживления опосредуют раневые макрофаги, эндотелиальные клетки и фибробласты.

Воспалительная фаза характеризуется классическими признаками воспаления, которыми являются покраснение, боль, повышение температуры, отек и утрата функции, они также известны под латинскими названиями rubor (покраснение), dolor (боль), calor (жар), tumor (отек) и functio laesa (утрата функции) соответственно.

Фаза очищения

Некротическая или мертвая ткань препятствует заживлению раны, и поэтому ее удаление является важной фазой заживления раны. Некротическая ткань является стимулом для воспаления и создает хорошие условия для роста бактерий. Полиморфноядерные нейтрофилы и макрофаги выполняют важную функцию удаления нежизнеспособных тканей и очистки раны, регулируемую вышеуказанными цитокинами и факторами роста. Эта фаза заканчивается отторжением нежизнеспособной ткани.

Фаза пролиферации

Примерно через 3–5 дней после ранения признаки воспаления начинают ослабевать. Фазу пролиферации можно разделить на три процесса, а именно: грануляцию, закрытие и эпителизацию раны. Эта фаза характеризуется пролиферацией фибробластов, эндотелиальных и эпителиальных клеток. Фибробласты заполняют рану и начинают откладывать новый матрикс в виде коллагена и гликозаминогликанов. Одновременно начинается неоваскуляризация и формируется грануляционная ткань.

Грануляция

Основными компонентами грануляционной ткани являются фибробласты и капилляры. Капиллярная сеть возникает за счет формирования ростков капиллярных эндотелиальных клеток на поверхности раны. За счет митоза формируются эндотелиальные почки и ростки, которые распространяются и контактируют с другими почками или с уже имеющимися полыми капиллярами. Затем капиллярная сеть переплетается с фибробластами. Как только рана заполняется грануляционной тканью, происходит уменьшение числа клеток и количества коллагеновых волокон. Кроме того, коллагеновые волокна подвергаются непрерывному ремоделированию посредством разрушения и повторного образования волокон. Грануляционная ткань характеризуется красной неровной поверхностью из-за новообразованных кровеносных капеляров. Это очень хрупкая ткань, но она важна из-за ее функции барьера для инфекции. Образование здорового ложа грануляционной ткани служит не только барьером для внешнего загрязнения, но и каркасом для мигрирующих эпителиальных клеток.

Стягивание раны

Во время заполнения раны грануляционной тканью площадь раны и раневая полость уменьшаются вследствие специфической активности фибробластов с сократительными свойствами. Эти специализированные фибробласты, называемые миофибробластами, вносят основной вклад в закрытие раны, но и нормальные фибробласты также способны участвовать в этом процессе. Таким образом, закрытие раны включает процесс, который стягивает края кожи, прилегающие к ране, к центру раны. Это движение от периферии к центру особенно выражено в областях тела, где существует избыток кожи, например на туловище. Количество и эластичность кожи различаются у различных видов и пород животных. Стягивание раны обычно начинается через 5–9 дней после ранения.

Стягивание раны прекращается, когда натяжение окружающей кожи становится слишком высоким или когда края раны смыкаются. Если стягивание раны является чрезмерным, может возникнуть контрактура раны, которая является патологическим процессом, приводящим к ограничению подвижности нижележащих структур.

Эпителизация

Эпителизация происходит, если имеет место частичное или полное разрушение эпидермиса. Процесс включает пролиферацию базальных эпителиальных клеток с прилегающих к ране краев кожи и их перемещение на поверхность раны и адгезию к ней. Они заполняют остаток площади раны, которая сохранилась после ее закрытия, при условии, что площадь, подлежащая покрытию, не слишком велика. Эпидермальные клетки используют подлежащий слой фиброангиобластной (fibroangioblast) ткани, который должен быть здоровым для осуществления правильной эпителизации. Активность эпителиальных клеток приводит к ингибированию грануляционной ткани для предотвращения образования избыточного количества этой ткани. Деление эпителиальных клеток тормозится при контакте с эпителиальными клетками противоположного края раны. Общая продолжительность эпителизации может варьироваться от нескольких дней до нескольких недель, в зависимости от размера раны и состояния грануляционной ткани.
Эпителизированную поверхность ткани называют эпителиальным рубцом, и он является тонким и хрупким. Необходимо соблюдать осторожность при наложении повязок во время этой фазы, поскольку мигрирующие клетки легко удаляются с поверхности во время смены повязки.

Фаза созревания

Фаза ремоделирования или созревания характеризуется дальнейшим уменьшением размеров раны за счет увеличения прочности рубца и ремоделирования ткани.

Различия между острыми и хроническими ранами
Понимание различий между острыми и хроническими ранами является важным для правильного лечения ран. При хронических ранах нет последовательного перехода между четырьмя фазами заживления раны. Последовательность заживления раны, описанная выше, нарушается. Важной причиной хронических ран является инфекция, которая вызывает увеличение длительности воспалительной фазы. Стойкое воспаление приводит к дополнительному травмированию раневой ткани и препятствует заживлению. На заживление раны влияет и множество других факторов, в том числе неправильное питание, радиация, применение кортикостероидов и сопутствующие заболевания, которые могут приводить к нарушению метаболизма. Для возобновления нормального процесса заживления необходимо устранить эти факторы.

Различия между заживлением ран у собак и кошек
В течение многих столетий считалось, что заживление ран проходит одни и те же фазы у всех млекопитающих. В последние десятилетия исследователи обнаружили различия между заживлением ран у лошадей и пони, кроликов и людей; точно так же, по-видимому, имеются различия в данном процессе у собак и кошек. Исследования, посвященные лечению ран, были выполнены преимущественно на собаках, и позже появились сомнения, можно ли эти результаты экстраполировать на кошек.

Существует несколько работ по исследованию различий заживления ран у собак и кошек, в одной из которых было выявлено различие, связанное с кровоснабжением кожи. Выяснилось, что у собак плотность третичных сосудов и сосудов более высокого порядка выше, чем у кошек, этот вывод соответствовал результатам исследования перфузии посредством лазерной допплерографии, показавшего, что интактная кожа кошек перфузируется хуже, чем интактная кожа собак. Кроме того, через 7 дней после первичного закрытия раны предел прочности на разрыв у кошек примерно на 50 % ниже, чем у собак. Также существуют различия в скорости и картине образования грануляционной ткани. Образование грануляционной ткани требует большего времени у кошек по сравнению с собаками. У кошек грануляционная ткань вначале появляется у краев раны, в отличие от собак, у которых она одновременно появляется на всей открытой поверхности раны. Цвет грануляционной ткани бледнее у кошек. Скорости закрытия раны, эпителизации и общего заживления снижены у кошек по сравнению с собаками, однако роль подкожной ткани в заживлении ран у собак и кошек сходна.
Осложнения при заживлении ран у собак и кошек также имеют отличия. У кошек распространены псевдозаживление и длительно не заживающие раневые карманы. Псевдозаживление относится к ушитой ране, которая выглядит хорошо зажившей, но после удаления швов происходит расхождение краев раны при нормальных нагрузках. Длительно не заживающие карманы, которые также называют длительно не заживающими язвами, – это хронические полости в подкожной клетчатке, выстланные зрелым коллагеном и содержащие жидкий серозный модифицированный транссудат.
Из-за более низкой прочности на разрыв зашитых ран у кошек некоторые авторы рекомендуют оставлять швы на несколько дней дольше после хирургической операции, чем у собак.

Лечение ран

Многие раны, с которыми встречается ветеринарный врач, заживают естественным путем. Однако существуют раны, требующие вмешательства, например большие раны или некротические и инфицированные раны. Кроме того, некоторые раны могут зажить лучше, быстрее или с лучшим косметическим исходом при определенной стимуляции.
Вторым этапом и основной целью после остановки значительного кровотечения являются усилия, направленные на снижение уровня загрязнения и предотвращение дальнейшего загрязнения. Загрязненные раны предпочтительно очищать в течение так называемого «золотого периода». Это период (от 4 до 6 часов после ранения), в течение которого загрязненная рана может превратиться в инфицированную рану из-за роста бактерий до уровня, превышающего 105 бактерий на грамм ткани. Инвазия тканей бактериями по истечении этого периода делает практически невозможным их удаление посредством промывания.

Санация раны

Санация показана в том случае, если в ране имеется некротическая ткань или нежизнеспособная ткань, которая может замедлить заживление. Санация в небольшом объеме может быть выполнена без седации или анестезии, однако для агрессивной санации обычно необходима анестезия. Цель санации – превращение открытой загрязненной раны в хирургически чистую рану, которую можно ушить первичным или вторичным ушиванием или лечить как открытую рану, если ушивание невозможно.

  • хирургический;
  • механический;
  • аутолитический;
  • ферментативный;
  • химический;
  • биохирургический.

Промывание раны и препараты местного действия

Грязные или загрязненные раны можно очистить посредством промывания. Обильный раневой экссудат, некротическая ткань, грязь и бактерии удаляются жидкостью под давлением. Для этой цели используются многие жидкости, включая водопроводную воду, физиологические растворы, такие как изотонический солевой раствор и раствор Рингера, или антисептические растворы, в том числе повидон-йод, хлоргексидина диацетат и натрия гипохлорит. В ранах с минимальной или средней степенью загрязнения очистку предпочтительно производить с использованием изотонического солевого раствора и раствора Рингера лактата. У некоторых пациентов можно использовать разбавленные антисептические растворы, такие как 0,05%-ный раствор хлоргексидина или 1%-ный раствор повидон-йода.

Местные антибиотики и антисептики

При наличии инфицированных ран и обсуждении возможности применения антибиотика предпочтительно использовать антибиотики системного действия для предотвращения токсических эффектов на клетки, важные для заживления раны, после местного применения. Однако для того, чтобы антибиотик, введенный системно, достиг области раны, необходим хороший кровоток. В целом применение антибиотиков следует минимизировать для предотвращения развития резистентности бактерий и использовать их только для лечения инфицированных ран. Одновременное применение местных антибиотиков и антисептиков является спорным. Их используют для профилактики или лечения инфекций ран и для повышения скорости заживления, однако исследования, особенно проведенные in vitro, показали, что применение лекарственных средств может оказать неблагоприятный эффект на заживление ран.

Во время экссудативной фазы (фазы разрушения) влажные, абсорбирующие и антисептические повязки могут стимулировать дренаж и демаркацию за счет использования принципа «влажного высыхания». Растворы лекарственных препаратов, такие как Бетадин® 0,1 %, Галамид® 0,3–0,5 % или раствор Дейкина, являющийся комбинацией натрия гипохлорита (от 0,45 % до 0,5 %) и борной кислоты (4 %), можно использовать как антисептик. Альтернативно для применения в качестве местных антисептиков можно использовать натуральные продукты, такие как мед и сахар.

Раны, которые выделяют большое количество секретов, часто лечат гидротерапией и промыванием стерильными физиологическими растворами. Как только выделение секретов значительно снижается и рана покрывается грануляционной тканью, влажные повязки можно заменить гидроактивными повязками, которые поддерживают влажность грануляционного ложа. Примерами таких повязок являются Duoderm® и Cutinova Hydro®. Иногда предпочтительным является заживление ран без повязок.

Протокол лечения ран у домашних животных
Этап 1: Использовать чистое помещение и асептическую технику.
Этап 2: Собрать полный медицинский анамнез.
Этап 3: Получить информацию о способе и времени нанесения раны.
Этап 4: Выполнить полное обследование раны.
Этап 5: Удалить некротическую ткань.
Этап 6: Удалить загрязнение.
Этап 7: Выбрать подходящий метод ушивания.
Этап 8: Выбрать подходящий первичный контактный материал.
Этап 9: Регулярно производить повторное обследование раны.
Этап 10: Если имеют место хронические или незаживающие раны, не реагирующие на нормальное лечение ран, обдумать возможность применения продвинутых методов.

Читайте также: