Комплексное лечение ран с использованием серотонина, антиоксидантов и экзогенного оксида азота

Актуальность темы

.

Профилактика гнойных осложнений и стимуляция заживления послеоперационных ран в хирургии остаются актуальными, ибо гнойная инфекция — самое серьезное осложнение, как по летальности, так и по материальным затратам (В.И.Стручков, 1985; В. К. Гостищев, 1997). По данным В. И. Стручкова (1983), в СССР послеоперационные гнойные осложнения развивались в среднем в 10% случаев. Не лучше положение и в настоящее время: количество послеоперационных гнойных осложнений колеблется от 2 до 17% (Б.С.Брискин и соавт., 2002).

Причиной частых гнойных осложнений и заживления вторичным натяжением послеоперационных ран, а таюке хронизации плоскостных ран, кроме первичной инфицированности тканей, являются как внешние (хирургические), так и внутренние факторы. К внешним относятся: используемый шовный материал, нарушения асептики, госпитальная инфекция, вирулентность микрофлоры, излишняя травматизация тканей, длительное и агрессивное оперативное вмешательство и др. К внутренним — иммунная реактивность организма, возросшая аллергизация населения, общее и местное нарушение кровотока, наличие девитализированных тканей, сопутствующие заболевания (сахарный диабет, злокачественные новообразования, анемия, ожирение, алиментарная и витаминная недостаточность и др.). Сюда также можно отнести нарушения системы гемостаза, фагоцитоза, свободно-радикальных реакций, межклеточных взаимодействий в тканях раны (в частности выработки цитокинов, протеаз и коллагеногеназ) и другие факторы (В.И.Стручков и соавт., 1984; П. И. Толстых и соавт., 2000; А. Б. Шехтер, 1995; М. П. Толстых и соавт., 2004). Безусловно, важную роль играет вирулентность самих микроорганизмов и их устойчивость к антибактериальным препаратам.

Для решения этой важнейшей хирургической проблемы предлагались весьма многочисленные лекарственные средства, биологически активные вещества и перевязочные материалы, различные физико-химические факторы (лазерное излучение, гипербарическая оксигенация, озонотерапия, фотодинамическая терапия, мексидол, серотонин, мазь аникол и др.). Однако, разработка и апробация новых средств и методов лечения, новых лечебных технологий, совмещающих антибактериальный эффект, воздействие на микроциркуляцию, стимуляцию продукции цитокинов, пролиферации фибробластов и, в конечном итоге, ускоряющих заживление ран, до сих пор остаются весьма актуальными.

Мексидол используется для лечения ран и профилактики гнойных осложнений (Л.П.Лапшихин, 2001; М. П. Толстых и соавт., 2005) вследствие своей ан-тиоксидантной активности, снимающей окислительный стресс в поврежденных тканях и уменьшающей воспалительные проявления, в том числе нарушения микроциркуляции, а также благодаря своему мембранопротекторному действию.

Серотонин, являясь биогенным амином, принимает участие в осуществлении ряда важных физиологических функций: передачи нервных импульсов, регуляции моторики желудочно-кишечного тракта, гемостаза и сосудистых реакций, при этом он в разных условиях проявляет как вазоконстрикторное, так и вазодилятаторное действие, что само по себе может влиять на раневой процесс. В последние годы серотонин стали рассматривать как модулятор регенерации, поскольку он оказывает действие не только на сосудистый тонус, но и на пролиферацию фибробластов и гладкомышечных клеток, а также вызывает ряд других анаболических реакций (УХ.Ьоуе а1., 1993). Появились работы, в которых показано, что серотонин ускоряет заживление хронических ран у животных (М.Еп§ е1еп а1., 2004), экспериментальных язв желудка (М.О.Клименко и соавт., 2000) и гнойных нейротрофических язв нижних конечностей при диабете у людей (С.А.Оруджева и соавт., 2005). Однако, данные о воздействии серо-тонина на раны весьма противоречивы, отсутствуют исследования о влиянии серотонина на неинфицированные линейные и плоскостные раны и возможности профилактики их гнойных осложнений, нет работ о сочетанном воздействии серотонина с другими лекарственными средствами, в том числе и с мекси-долом.

В последние годы развивается новое направление отечественной медицины — Ж)-терапия, основанное на использовании экзогенного оксида азота (N0), генерируемого из атмосферного воздуха плазматронным аппаратом Пла-зон. Эндогенный N0, открытый только в конце XX века, является универсальным регулятором разнообразных физиологических процессов и принимает участие в различных патологических и регенераторных процессах, в том числе и в воспалении и заживлении ран. Ж)-терапия раневого процесса по данным А. Б. Шехтера и соавт.(1998, 2001) — С. В. Грачёва (2001) — А.В.8ЪеШег & а1. (2005) является мощным стимулятором раневого процесса, особенно в осложненных ранах (гнойные, огнестрельные, трофические и диабетические язвы, длительно незаживающие раны в онкологии и др.).

В то же время почти нет исследований, посвященных профилактике гнойных осложнений и стимуляции заживления послеоперационных ран. Отсутствуют также работы по сочетанию №-)-терапии с мексидолм и серотони-ном, хотя патогенетическое значение такого сочетания правомерно, так как по данным литературы (Р.М.Рагаа, О.Б.Не181ас1, 1992), N0 является ингибитором вазоконстрикторного действия серотонина, усиливая, таким образом, его вазо-дилататорный эффект и нормализацию микроциркуляции.

Мазь аникол, разработанная в Пермской фармацевтической академии, содержит местно-анестезирующее средство анилокаин 5% и димексид 20%. Разработчики рекомендуют её- для использования во II фазе раневого процесса при гнойных хирургических заболеваниях, трофических язвах, остеомиелитах и др. Фармакологическим комитетом мазь аникол в 1997 г. рекомендована для клинических испытаний. Однако в доступной нам литературе отсутствуют сведения о результатах экспериментальных и клинических исследованиях по изучению терапевтической эффективности мази аникол при лечении ран.

Цель исследования.

Изучить возможность и определить целесообразность использования ряда новых лекарственных и биологически активных факторов и их сочетаний для профилактики гнойных осложнений и лечения ран в эксперименте на моделях ушитой линейной и полнослойной плоскостной раткожи.

Для достижения поставленной цели предстояло решить следующие задачи:

1. Провести в эксперименте сравнительное изучение заживления и качества рубцевания линейных ран под воздействием препаратов мексидола, серотонина адипинат,. мази аникол, иN0-содержащих газовых потоков (Ы0-СГ11), а так же при их комбинированном воздействии.

2. Выполнить: сравнительное гистологическое и гистохимическое изучение раневого процесса в линейныхранах и особенности их рубцевания при воздействии всех вышеуказанных средств т их сочетаний, используя’количественную морфометрическую и полуколичественную балльную оценку. Провести: сравнительный статистический анализ полученных данных.

3.. На основании полученных данных отобрать оптимальные способы профилактики гнойных осложнений и стимуляции заживления ран.

4. Дать сравнительную * оценку динамике заживления полнослойных плоскостных ран кожи под влиянием КО-терапии и её- сочетания с внутрибрюшинным введением серотонина.

5- Дать морфологическую оценку раневого процесса в полнослой-.. ных плоскостных ранах под влиянием ИО-терапии и её- сочетания с внутрибрюшинным введением серотонина.

Научная новизна.

Впервые, с использованием тензиометрических, морфологических и морфометрических исследований в эксперименте, доказано, что серотонин адипинат при внутрибрюшинном введении per se или при сочетании с антиоксидантом мексидолом: обеспечивает профилактику гнойных осложненийснижает воспалительные и усилива.

I ^ ет репаративные проявления, ускоряет образование рубца и эпите-лизацию линейных ран.

• Впервые установлено, что ЫО-терапия линейной раны, в том числе и при сочетании с мексидолом и, особенно, с серотонином, полностью предотвращает развитие гнойных осложнений экспериментальных линейных ран, ослабляет или ликвидирует воспалительные изменения, резко ускоряет репаративную и рубцовую фазу раневого процесса, способствует образованию очень тонкого прямого «кос-метичного» рубца. Лучшие результаты получены при сочетании ИО-терапии с серотонином.

• Впервые планиметрическими и морфологическими методами исследования установлено, что раневой процесс в экспериментальной полнослойной плоскостной ране под влиянием ТЧО-терапии и, осо.

-" «' бенно, при её- сочетании с внутрибрюшинным введением серотонис Ь на резко ускоряется по сравнению с контролем (без лечения). При этом активизируется фагоцитоз и ускоряется очищение раны, усиливается макрофагальная реакция, пролиферация фибробластов и неоангиогенез, ускоряется переход воспалительной фазы раневого процесса в пролиферативно-репаративную, а затем в фазу рубцевания и эпителизации.

• Экспериментальные исследования свидетельствуют о перспективности >Ю-терапии в том числе в сочетании с серотонином для профилактики гнойных осложнений и ускорения заживления асептических ушитых линейных и полнослойных плоскостных ран.

• В условиях эксперимента, на модели ушитой линейной раны, достоверно установлено, что мазь аникол, стимулируя эпителизацию, не оказывает противовоспалительного действия и не обеспечивает профилактику гнойных осложнений линейных ран.

Практическая значимость.

Полученные в работе данные являются экспериментально-теоретическим обоснованием практического применения новых лечебных технологий: сочетания NO-терапии с серотонином адипинатом, применения серотонина адипината per se или при сочетании его с антиоксидантом мексидоломоткрывают перспективу их дальнейшего изучения в качестве средств профилактики и лечения гнойных осложнений послеоперационных ран. На основании выявленных закономерностей могут быть подобраны режимы и схемы применения изученных новых лекарственных и биологически активных факторов и их сочетаний, обеспечивающие желаемый терапевтический эффект. Выявленные особенности влияния мази аникол на заживление линейных ран позволяют рекомендовать её- для использования только во II фазе раневого процесса для ускорения эпители-зации, но не для профилактики гнойных осложнений.

Апробация работы.

Апробация работы проведена на научной конференции кафедры факультетской хирургии № 1 МГМСУ «Росздрава» 10 февраля 2006 г.

Основные положения диссертации доложены на:

• XII Научно-практической конференции «Мытищинская городская клиническая больница: «клинические чтения», посвященной 60-летию победы в.

Великой Отечественной войне 1941;1945 гг.", (Мытищи, 2005);

• XXVIII итоговой научной конференции молодых ученых ГОУ ВПО.

МГМСУ (Москва, 2006);

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 4 печатные работы.

Объём и структура диссертации.

Диссертация изложена на 153 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, который содержит 174 источника, из них 90 — на русском языке и.

выводы.

1. На основании сравнительного изучения течения раневого процесса на экспериментальных моделях ушитой линейной и полнослойной плоскостной ран кожи по данным тензиометрии, планиметрии, морфометрии и полуколичественной балльной оценки 15 морфологических признаков выявлены существенные различия в скорости и качестве заживления ран и темпах смены воспалительной, репаративной и рубцовой фаз при воздействии ряда лекарственных и биологически активных лечебных средств и их роль в профилактике нагноения ран.

2. Внутримышечное введение антиоксиданта мексидола способствует снижению частоты нагноений линейных ран, незначительному увеличению прочности и упругопластических свойств сформировавшихся рубцовиз морфологических показателей наиболее статистически значимо уменьшение выраженности признаков воспаления, в том микроциркуляторных нарушений.

3. Серотонин оказывает заметное профилактическое действие, препятствуя развитию нагноений, а по данным тензиометрических испытаний способствует существенному повышению прочности и упругой пластичности рубцовой ткани, формированию узкого и более зрелого рубца, статистически значимому уменьшению морфологических признаков альтерации и воспаления, а также усилению выраженности таких ранних репаративных признаков, как полнота регенерации эпителия, пролиферация фибробластов, не-оангиогенез и полное заращение раневой щели. Сочетанное использование серотонина и мексидола в ещё- большей степени стимулирует процессы репаративной регенерации.

4. Местное применение экзогенного оксида азота (МО-терапия) полностью исключает нагноение ран, значительно ускоряет рубцевание, улучшая биомеханические параметры (прочность и упругую пластичность) рубцовой ткани, значительно уменьшает ширину рубца и статистически значимо по сравнению с контролем и предшествующими опытными группами уменьшает выраженность альтеративных и воспалительных признаков, особенно микроциркуляторных нарушений, усиливает проявления как ранних, так и поздних репаративных признаков: дифференцировки эпителия, фиброгенеза коллагена и зрелости рубцовой ткани. Сочетание NO-терапии с внутримышечным введением мексидола незначительно улучшает показатели заживления ран^{качество} рубца.

5. Лучшие результаты получены присочетании местной NO-терапии и внутрибрюшинного введения? серотонина. Синергическое воздействие экзогенного? оксида азота и серотонина способствует формированию очень узкого, прямого («косметичного») рубца с самыми высокими прочностными и упругопластическими свойствами, с заметно более низким проявлением аль-тератиивных и воспалительных признаков, наиболее высоким значениям поздних репаративных признаков при снижении ранних, обеспечивая статистически значимое ускорение перехода от репаративной фазы раневого процесса к фазе рубцевания.

6. Сравнительное изучение в эксперименте процесса заживления пол-нослойных плоскостных ран показало, что при воздействии NO-содержащих газовых потоков и их сочетаний с внутрибрюшинным введением серотонина-, по! сравнению с контролем, заметно ускоряет очищение ран от раневого экссудата и девитализированных тканей, сокращает время отторжения первичного струпа, появление грануляций и краевой эпителизации, а также способствует статистически значимому ускорению сокращения площади ран на 7, 10, 14 и 17-е сутки в опытных группах по сравнению с контролем. Индекс ускорения заживления при сочетанном воздействии оксида азота и серотонина выше, чем только при NO-терапии, и составляет 30,9% и 25,4% соответственно.

7. Морфологическое исследование показало, что раневой процесс в полнослойных плоскостных ранах под влиянием NO-терапии и в ещё- большей степени при сочетании её- с введением серотонина значительно активизируется за счет стимуляции фагоцитоза, очищения раны от экссудата и детрита, макрофагальной реакции, пролиферации фибробластов, неоангиоге-неза и роста грануляционной ткани, т. е. ускоряется переход воспалительной фазы процесса в пролиферативно-репаративную. В дальнейшем активнее происходит фибриллогенез коллагена, рубцовая трансформация грануляционной ткани, контракция дефекта и его эпителизация.

8. Проведенные экспериментальные исследования свидетельствуют о перспективности разработанного метода использования местной >Ю-терапии в сочетании с парентеральным введением серотонина, для профилактики нагноения и ускорении заживления асептических ушитых линейных и полно-слойных плоскостных ран. Полученные данные позволяют рекомендовать апробацию метода в клинической практике.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

На основании результатов комплексного изучения заживления экспериментальных ушитых линейных и полнослойных плоскостных ран в эксперименте под влиянием ряда лекарственных средств (мазь «Аникоа», мекси-дола, серотонина адипината) и генерируемых аппаратом «Плазон» N0-содержащих газовых потоков установлено, что синергичное воздействие экзогенного оксида азота, мексидола и серотонина адипината значительно ускоряет по сравнению с контролем очищение ран от экссудата и детрита, устраняет микроциркуляторные нарушения, стимулирует фагоцитоз и макрофа-гальную реакцию, пролиферацию фиброюластов и неоангиогенез, рост грануляционной ткани и её- рубцовую трансформацию, т. е. способствует более быстрому переходу воспалительной фазы в пролиферативно-репаративную, что в конечном итоге ускоряет заживление ран на 25−30% и на 100% исключает развитие нагноений.

Установлено также, что мазь «Аникол» стимулирует эпителизацию, и это может служить основанием для назначения её- во II фазе заживления раны.

Патогенетическая обоснованность и экспериментально доказанная терапевтическая эффективность изученных средств и способов профилактики нагноений и лечения ран позволяют рекомендовать их для дальнейшего клинического изучения и практического применения.