Нарушения процесса регенерации ран при сахарном диабете

Опубликовано: 11 Сен 2015 | Автор: © WebDiabet.Ru

Регенерация раны

Заживление ран, несмотря на определенные достижения экспериментальной и клинической медицины, и сегодня является актуальной проблемой хирургии. Что касается течения раневого процесса у больных сахарным диабетом, то этот вопрос мало изучен. Большинство исследователей считают, что сахарный диабет замедляет репаративные процессы. Это приводит к частому нагноению послеоперационных ран, удлинению сроков их заживления, особенно при раскрытии гнойно-воспалительных очагов или ампутации конечностей.

Вместе с тем ряд клиницистов утверждают, что асептические и инфицированные раны у больных компенсированным сахарным диабетом заживают в обычные сроки и мало чем отличаются от таковых у пациентов, не страдающих этим заболеванием.

Приведенные выше данные различных авторов о заживлении ран у больных сахарным диабетом основаны только на клинических наблюдениях. Экспериментальных же работ по этому вопросу крайне мало. Изучением регенерации кожных асептических послеоперационных и открытых инфицированных ран при экспериментальном диабете занимались S.Sabo и R.Oberlender, J.McMurry. Однако указанные исследования выполнялись на небольшом числе животных без выделения групп с компенсированным сахарным диабетом и без гистохимического анализа процессов регенерации. Более подробные клинико-экспериментальные исследования проведены Е.В. Кулешовым и соавт.

В данной работе нами поставлена задача по определению скорости и продолжительности регенерации асептических и гнойных ран в условиях компенсированного и некомпенсированного сахарного диабета и объективному установлению оптимальных сроков снятия швов после операции, а также исследованию характера и скорости регенерации послеоперационных ран пищеварительного канала при сахарном диабете с изучением влияния метаболического ацидоза на этот процесс. Для этого использованы тензиометрические, морфологические, гистохимические методы исследования. Проводили также измерение площади гнойных ран.

Экспериментальный диабет моделировали следующим образом. Белым крысам-самцам массой 280—320 г (105 животных) после суточного голодания подкожно вводили 5% раствор аллоксана из расчета 170 мг на 1 кг массы тела. Кроликам массой 3—4 кг (30 животных) аллоксан вводили в краевую вену уха (200 мг на 1 кг массы). Через сутки получали модель сахарного диабета, уровень глюкозы в крови животных составил от 19,7 до 60,6 ммоль/л, в моче — от 75,7 до 666 ммоль/л. К концу недели животным начинали вводить инсулин пролонгированного действия. Подопытные животные всех видов разделены на 3 группы. Первую группу составили животные с некомпенсированным диабетом, которым вводили по 1,5 ЕД инсулина (поддерживающая терапия) в целях предотвращения обезвоживания. Уровень глюкозы при этом колебался от 15,5 до 28,6 ммоль/л при исходном уровне 3,65—5,5 ммоль/л.

Во вторую группу включены подопытные животные с компенсированным аллоксованным диабетом, которым в сутки вводили по 5—6 ЕД инсулина для компенсации обмена веществ. Уровень глюкозы в крови составил 7,35—9,9 ммоль/л. Третью, контрольную, группу составили здоровые животные. Через 3 нед животным под наркозом в асептических условиях на спине делали продольные разрезы кожи (до фасции) длиной 5 см. После гемостаза раны зашивали капроновыми нитями, швы накладывали на расстоянии 0,5 см друг от друга. Всем кроликам под наркозом производили лапаротомию с последующим рассечением желудка и толстой кишки. Раны полых органов длиной 5 см зашивали двухрядными швами. Брюшную полость закрывали наглухо. Для подтверждения экспериментального аллоксанового диабета в разные сроки у подопытных животных брали для гистологического исследования ткань поджелудочной железы.

Кроме гистологических и гистохимических исследований у всех животных в динамике изучали КОС крови методом микро-Аструп. Уровень глюкозы в крови определяли по методу Хагедорна-Йенсена, в моче — поляриметром по Альтхаузену, кетоновые тела — по Ланге.

Предварительное проведение гистологических исследований удаленных участков поджелудочной железы показало, наличие у подопытных животных аллоксанового диабета. Об этом свидетельствовали изменения островкового аппарата поджелудочной железы: уменьшилось общее количество железистой ткани, часть островков атрофирована. При окраске по Ван Гизону выявляли умеренно выраженный периваскулярный фиброз стромы. Высокие уровни глюкозы в крови и моче дополняли морфологическую картину аллоксанового диабета. Результаты гистологических и гистохимических исследований показали, что у животных контрольной группы линейные раны относительно быстро заживали по типу первичного натяжения. Уже после 4-х суток вместо тонких аргирофильных волоконец начинали формироваться функциональные коллагеновые волокна. Процесс образования межклеточной субстанции быстро прогрессировал, созревала грануляционная ткань. К 11-м, а у части животных и к 7-м сут грануляционная ткань превращалась в молодую соединительную ткань, т.е. на месте дефекта формировался рубец. В регенерирующем эпидермисе наблюдали митозы, обилие РНК и повышенное содержание гликогена. В последующем формировались пучки коллагеновых волокон, усиливалась их PAS-пoложительная реакция и к 18—21-м сут структура и гистохимическая характеристика рубца мало чем отличались от окружающей дермы.

Заживление ран у животных 1 группы удлинялось на 10—14 сут и характеризовалось рядом особенностей. В 1—3 сут после операции воспалительная реакция (отек, инфильтрация) более выраженная и распространенная по сравнению с контролем. Даже к 7-м сут сохранялась довольно значительная нейтрофильная инфильтрация тканей. Это обусловлено замедленной резорбцией некротического детрита и медленным очищением раны. У некоторых животных раны заживали по типу вторичного натяжения, что не наблюдалось в контроле. Эпителизация раневого дефекта также замедлялась (по сравнению с контролем). К 11 — 14-м сут раневой дефект заполняла незрелая еще ткань. Лишь только к 21—28-м сут отмечалось исчезновение различий между опытной и контрольной группами (ширина рубца и наличие в нем клеточных элементов), при этом рубцы были лишены придатков кожи и эластических волокон.

У животных 2-й группы заживление ран удлинялось на 5—7 сут по сравнению с контролем. По данным гистохимического исследования, оно почти не отличалось от такового в контроле, так как известно, что анаболический гормон инсулин в оптимальных дозах нормализует процессы регенерации. Это подтверждает усиление под влиянием инсулина синтеза коллагена, обнаруживаемое по включениям С14—пролина. Тем не менее, процесс регенерации ран при компенсированном диабете и у здоровых животных имел существенные отличия. Прежде всего, на 14—28-е сут эпидермис над рубцом еще окончательно не созревал, так как имел значительную толщину. Молодая рубцовая ткань и на 14-е сут относительно богата фибробластами, содержание же РНК, гистиоцитов и лимфоидных клеток умеренное. Эти и другие данные гистологического и гистохимического исследований указывали на то, что процесс регенерации ран в течение 2 нед после операции, несмотря на компенсацию диабета, замедлялся.

Параллельные тензиометрические исследования процесса заживления ран показали, что сила на разрыв у животных с компенсированным диабетом, и особенно с некомпенсированным, в течение 2-х первых недель значительно ниже, чем у контрольных животных. Механическую прочность сращения краев раны — силу на разрыв — определяли на динамометре-тензиометре «Schopper» (ФРГ). У животных с некомпенсированным экспериментальным диабетом в эти же сроки обнаруживали субкомпенсированный или декомпенсированный метаболический или смешанный ацидоз.

На 11—14-е сут после операции у животных 2-й группы процесс регенерации заметно улучшался, в то время как у животных 1-й группы наблюдались высокая гипергликемия и метаболический субкомпенсированный ацидоз (уровень глюкозы в крови составил 21,0—27,8 ммоль/л, в моче — 166,5— 277,5ммоль/л; pH крови — 7,28—7,31; BE — 4,5—6,0 ммоль/л; рС02 — 4,6—4,9 кПа.), а регенеративные процессы еще значительно отставали по сравнению со здоровыми животными и животными, получавшими инсулин. На это указывали и меньшие (на 110—120 г) тензиометрические показатели. И только начиная с 4-й нед после операции, регенерация ран у всех животных протекала одинаково. Об этом свидетельствовало прочное сращение краев ран, для разъединения которых требовалась одинаковая тензиометрическая сила (около 2 кг).

Полученные морфологические и гистохимические данные совпадали с результатами определения прочности сращения краев заживающих ран на разрыв. Так, обнаруженные на 4-е, 7-е и 11-е сут низкие тензиометрические показатели соответствовали определенной морфологической картине — замедленной пролиферации клеточных элементов дермы и подкожной основы, уменьшению накопления в межклеточной массе гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата С (источников коллагеновых волокон). По мере формирования межклеточной субстанции и созревания грануляционной ткани сила на разрыв краев раны соответственно возрастала.

При изучении заживления ран пищеварительного канала гистологическая и гистохимическая картина фаз воспаления и регенерации была почти аналогичной той, которую наблюдали при заживлении кожных ран у животных с компенсированным и некомпенсированным диабетом (разумеется, она имела свою специфику формирования слизистой, мышечной и серозной оболочек). У животных с тяжелой клинической картиной аллоксанового диабета раны желудка и кишечника заживали на 5—7 сут медленнее, чем у здоровых животных (Р<0,001). Так, если у животных контрольной группы к концу 1 нед после операции раневой дефект между сшитыми стенками полых органов заполнен зрелой грануляционной тканью, а вновь образовавшаяся слизистая оболочка полностью закрывала раневую щель, то у кроликов с некомпенсированным диабетом некротические ткани в области шва еще полностью не отторгались. Здесь происходило только формирование грануляционной ткани и регенерация слизистой оболочки — образование кист и врастание эпителиальных пластов вглубь широкой раневой щели. В железистых клетках отмечалась усиленная выработка PAS-положительного материала.

У животных с компенсированным диабетом в 1-ю нед после операции морфологические и гистохимические изменения при заживлении ран были сходны с таковыми у животных с некомпенсированным диабетом, со 2-й нед — с контролем.

Таким образом, заживление ран желудка и кишечника у животных с выраженным и компенсированным диабетом происходило гораздо медленнее, чем в контроле, создавая угрозу несостоятельности швов в первые 10 сут после операции. И действительно, у больных тяжелым сахарным диабетом в результате несостоятельности швов анастомоза после резекции желудка, наложения кишечных анастомозов и ушивания перфоративной язвы на 8—10-е сут после операции развился перитонит (7 наблюдений).

При изучении регенеративных процессов в открытых инфицированных ранах установлено, что площадь раневого дефекта у животных с некомпенсированным диабетом уменьшалась медленнее, чем у здоровых животных (на 12—14 сут). При введении инсулина сроки заживления удлинялись на 5—7 сут.

Надо полагать, что нарушения регенерации инфицированных ран имеют тот же патогенез, что и асептических. Вместе с тем возникающие трофические нарушения в гнойной ране усиливаются гипоксией — дефицитом кислорода и питательных веществ.

Это проявляется удлинением пролиферации, дифференцированием и биосинтетической активностью фибробластов, продукции протеогликанов, коллагена, роста сосудов, формирования и созревания грануляционной ткани и эпителизации.

А.Б.Шехтер и В.В.Серов, изучая процесс заживления ран, установили, что макрофаги в раневом процессе играют весьма важную роль, «выбрасывая» особые белковые продукты, которые усиливают пролиферацию фибробластов и синтез коллагена.

Обнаруженное нами при сахарном диабете уменьшение или полное отсутствие макрофагов в гнойной ране объясняет причину торможения указанного процесса формирования грануляций. Последние со слабо развитыми капиллярами, межклеточным и внутриклеточным отеком, хроническим воспалением, мелкими абсцессами в неполноценной грануляционной ткани, а также дистрофия клеточных элементов и вторичный некроз тканей замедляют или тормозят контракцию (сокращение) гнойной раны при сахарном диабете. Этот процесс зависит от тяжести инсулиновой недостаточности, метаболического ацидоза, иммуносугрессии, гипопротеинемии и т.п.

Полученные нами данные подтверждены в эксперименте и клинике М.А.Супрамадзе.

Добавить комментарий

  • Подписка
  • ВКонтакте
  • Сайт на Facebook
Подпишитесь на наши новости и обновления!
Подпишитесь на рассылку по e-mail