В четвертой зоне через 6 ч после ранения микроциркуляция в мышечной ткани была снижена умеренно и составляла 76,7 ± 1,1 % относительно нормального уровня. Указанные расстройства были выражены в значительно меньшей степени, чем в первых трех зонах, и восстанавливались на седьмые сутки.
Радионуклидные исследования состояния микроциркуляции в окружности огнестрельных пулевых ранений мягких тканей у раненых позволили уточнить размеры установленных зон повреждения тканей, которые несколько отличались от результатов, полученных в эксперименте. Так, границы первой зоны менялись в пределах до 0,6 см от края раны, второй – от 0,5 до 1,4 см, третьей – от 0,8 до 4,2 см и четвертой зоны – от 1,4 до 9,2 см. Размеры зон зависели от баллистических свойств ранящего снаряда и расстояния, с которого было нанесено ранение, т. е. количества энергии, переданной тканям.
Таким образом, проведенными исследованиями установлена взаимосвязь между уровнем микроциркуляции в тканях огнестрельной раны, кислородным режимом, характером метаболических расстройств и состоянием системы ПОЛ-АО. Это позволяет связать образование вторичного некроза тканей с прогрессирующим нарастанием расстройств микроциркуляции, резким снижением метаболической активности и прекращением выработки энергии на почве ишемии тканей, а также с вторичным дисбалансом в системе ПОЛ-АО, способствующими разрушению клеточных структур.
Завершая данный раздел книги, следует подчеркнуть, что в результате комплексного экспериментального и клинического исследования состояния тканей с использованием радионуклидного, биомикроскопического, биофизических, биохимических и морфологических методов нам удалось сформулировать новые представления о зональности повреждений в окружности огнестрельной раны. На этой основе можно сделать следующие выводы:
1. При огнестрельных пулевых ранениях в тканях, окружающих рану, закономерно формируется четыре зоны повреждений, отличающихся морфофункциональной характеристикой, динамикой гибели или восстановления тканей:
а) первая зона – первичного разрушения (некроза) или тотальных микроциркуляторных нарушений;
б) вторая зона – вторичного некроза или зона субтотальных нарушений со снижением уровня микроциркуляции на 64,3 ± ± 1,1 % (окончательно формируется на 3–4-е сутки после ранения);
в) третья зона – реактивно-деструктивных изменений или зона очаговых расстройств со снижением уровня микроциркуляции на 43,7 ± 1,3 % (при неосложненном течении раневого процесса восстанавливается к исходу второй недели после ранения, при осложненном течении раневого процесса становится дополнительным источником вторичного некроза);
г) четвертая зона – зона реактивных изменений или зона функциональных расстройств со снижением уровня микроциркуляции на 23,2 ± 0,9 % (восстанавливается к исходу первой недели после ранения).
Выявленные зоны достоверно отличаются друг от друга по степени выраженности и динамике микроциркуляторных расстройств и физиологических сдвигов в тканях – необратимыми изменениями в первой и второй зонах и обратимыми изменениями в третьей и четвертой зонах. Размеры зон прямо пропорциональны энергии ранящего снаряда.
2. Формирование зоны вторичного некроза на 3 – 4-е сутки после ранения повышает роль повторной хирургической обработки, показания к которой при сложных ранениях необходимо уточнить в указанные сроки.
Патогенетически обоснованное представление о зонах и их динамике позволило нам предложить и внедрить в отдельных лечебных учреждениях 40-й армии двухэтапную систему хирургического лечения огнестрельных ран, включающую:
– на первом этапе – первичную хирургическую обработку с последующим местным применением в течение 3 – 4 дней антисептических, антиферментных и антикоагулянтных препаратов;
– на втором этапе – ревизию и по показаниям повторную хирургическую обработку ран (на 4 – 5-е сутки после ранения) с вариантами завершения операции: а) зашивание наглухо раны и активное ее дренирование; б) открытое ведение раны с местным применением средств, способствующих ее санации и стимулирующих репаративные процессы.
Как будет показано в дальнейшем, двухэтапная система лечения огнестрельных ран способствовала уменьшению частоты гнойных осложнений и позволила в 2–3 раза сократить сроки лечения раненых.
2.2. Основные направления местного лечения огнестрельных ран
На основании установленных нами особенностей раневого процесса при огнестрельных пулевых ранениях, новых представлений о зонах огнестрельной раны и динамике их клинического течения, результатов бактериологических исследований, позволивших выделить два типа раневой инфекции – первичную («уличную») и вторичную («госпитальную»), принципиально различающихся между собой, в частности, по их чувствительности к различным антибиотикам, была сформулирована и внедрена в практику медицинской службы действовавшей в Афганистане 40-й армии двухэтапная система лечения огнестрельных ран.
I этап включает период от оказания доврачебной помощи раненым на поле боя, первой врачебной помощи до 3 – 4 суток после первичной хирургической обработки раны (ПХО) в полевых лечебных учреждениях. Основными задачами на этом этапе являются:
1) временная остановка наружного кровотечения;
2) устранение болевого синдрома;
3) иммобилизация раненной конечности или размещение раненого на носилках при локализации ран в других областях;
4) профилактика раневой инфекции: а) санация раны применением антисептиков и сорбентов; б) внутривенное, внутримышечное введение 1 млн ЕД пенициллина или короткая блокада раны 0,25 % раствором новокаина с паравульнарным введением такого же количества пенициллина;
5) ранняя инфузионная терапия с целью стабилизации гемодинамики и улучшения микроциркуляции, начиная с поля бояивпроцессе лечебно-транспортной эвакуации в лечебное учреждение;
6) ранняя ПХО в лечебном учреждении и активное консервативное ведение послеоперационной раны до 3 – 4 суток после ранения. При экспериментально-клинических исследованиях была проведена сравнительная морфофункциональная оценка эффективности ряда антисептиков (2 % раствор перекиси водорода; фурациллин; 0,5 – 1 % раствор катапола; 0,9 % раствор «Бализ-2»; первомур, диоксидин) и сорбентов (сорбент на основе лигнина, АУВМ «Днепр», полиметилсилоксан – ПМС, гелевин), антипротеолитических и антиоксидантных препаратов. Установлено, что на I этапе наиболее целесообразно промывание раны аэрозольной струей антисептика катапола или диоксидином в связи с их наиболее выраженными антибактериальными свойствами и введение в рану сорбентов гелевина или ПМС с иммобилизированными на них ингибиторами протеолиза. Применение комплекса пенициллина или бициллина-3 в сочетании с катаполом и гелевином способствовало уменьшению вторичных некротических изменений в тканях раны, поддерживало стабильность в них процесса перекисного окисления липидов и сохранение антиоксидантных возможностей, явилось эффективной мерой профилактики гнойно-септических осложнений, особенно при задержке эвакуации раненых в лечебное учреждение.
По нашим данным, каждый третий раненый (26 %) нуждается в проведении инфузионно-трансфузионной терапии, начиная с поля боя и в процессе лечебно-транспортной эвакуации, которая при оказании доврачебной и первой врачебной помощи должна включать введение вначале кристаллоидных, а затем коллоидных растворов через одну или две периферические вены в объеме не менее 1 л и более – при шоковом индексе, равном или более 1.
В связи с закономерным формированием зоны вторичного некроза лишь к 3 – 4-м суткам после ранения ранняя ПХО не всегда может быть радикальным оперативным вмешательством. Вторично развившиеся очаги некротических тканей четко дифференцируются у каждого третьего раненого именно в этот срок. Масса этих тканей, как правило, превышает или равна массе некротических тканей, удаляемых при ПХО. Как показали бактериологические исследования, ПХО существенно снижает выраженность первичного микробного загрязнения, но ликвидирует его полностью только у 23 % раненых.
С учетом отмеченных обстоятельств ПХО огнестрельной раны, выполняемая предпочтительно под общей анестезией после проведения реанимационных мер и стабилизации АД, должна включать:
1) экономное (не более 3—4 мм от края раны) иссечение размозженных и явно нежизнеспособных тканей в области входного и выходного пулевых отверстий;
2) более широкое иссечение подкожной клетчатки, вскрытие субфасциальных гематом, карманов и перемычек;
3) иссечение краев размозженных мышц и рассечение фасций;
4) удаление (вымывание) инородных тел, сгустков крови и детрита из раневого канала (лучше аэрозольной струей катапола);
5) тщательный гемостаз;
6) закрытие костной раны мышцами, кожно-фасциальными блоками, перемещенными кожными лоскутами;
7) фиксацию отломков костей аппаратами для чрескостного остеосинтеза;
8) короткую блокаду раны 0,25 % раствором новокаина с пенициллином (1 млн ЕД);
9) адекватное активное дренирование раны независимо от способа дальнейшего ее ведения;
10) создание покоя раненому и поврежденной области.
При уверенности в радикальности ПХО и в случаях, если в ближайшие дни не планируется эвакуация раненого, рана может быть ушита наглухо с использованием методов активного дренирования (проточно-аспирационное и др.). Однако у большинства раненых методом выбора должно быть открытое ведение раны с повторным промыванием ее при перевязках катаполом (диоксидином), местным применением сорбентов, антипротеолитических и антиоксидантных препаратов (ионол). С первых дней после ПХО необходимо превентивное введение комбинаций антибиотиков, к которым чувствительна госпитальная микрофлора.
Эффективным способом профилактики вторичного некроза и раневой инфекции является гипербарическая оксигенация (ГБО).
II этап лечения огнестрельной раны начинается с 3 – 4-х суток после ранения, когда заканчивается формирование и демаркация зоны вторичного некроза. Именно в этот срок должна быть проведена особенно тщательная ревизия раны, и при выявлении очагов некроза выполняется ее повторная хирургическая обработка. После иссечения некротических тканей, вскрытия сохранившихся затеков и карманов и удаления оставшихся инородных тел, при уверенности в радикальности оперативного вмешательства, рана может быть зашита наглухо первично-отстроченными швами или, при значительных дефектах кожных покровов, закрыта с помощью пластических методов. При наличии гнойно-воспалительного процесса после некрэктомии рану продолжали вести открытым способом с местным применением бализа-2, стимулирующего репаративные процессы и обладающего антисептическими свойствами, антиоксиданта – ионола, физических и физиотерапевтических средств воздействия на ткани, окружающие рану (аппликационная бета-терапия, УФО, УВЧ, ГБО).
Внедрение разработанной нами двухэтапной системы лечения огнестрельных пулевых ран в практику медицинской службы 40-й армии позволило в 4,8 раза (почти в 5 раз!) уменьшить число инфекционных осложнений и в 1,5 раза сократить длительность лечения раненых по сравнению с традиционными способами лечения.
Глава 3
ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ НАНОБИОТЕХНОЛОГИЙ ПРИ РАНЕВОМ ПРОЦЕССЕ
В мировой литературе в настоящее время серьезное внимание уделяется развитию и внедрению наноразмерных объектов и частиц, размеры которых находятся в пределах приблизительно от 1 до 100 нм. Современная тенденция к миниатюризации позволила выявить, что вещества, использующиеся в данном диапазоне, способны приобретать ранее не установленные свойства. Показано, что материалы, созданные на основе наночастиц, могут найти и уже находят применение в различных областях научного знания, в том числе и медицине (Алфимов М. В., Разумов В. Ф., 2007; Balshaw D. M., 2005; Borm P. J., 2006).
Поскольку вещество в виде наночастиц обладает свойствами, часто радикально отличными от их аналогов в виде макроскопических дисперсий или сплошных фаз, наноматериалы представляют собой уникальный класс веществ, на основе которых возможно создание новых фармакологически активных препаратов (Тюнин М. А., 2009).
Многие авторы первое упоминание методов, которые впоследствии были названы нанотехнологией, связывают с известным выступлением в 1959 г. Ричарда Фейнмана «В том мире полно места» (англ. «There’s Plenty of Room at the Bottom») в Калифорнийском технологическом институте на ежегодной встрече Американского физического общества. Р. Фейнман предположил, что механически возможно перемещать одиночные атомы. По крайней мере, такой процесс, по его мнению, не противоречил бы известным на тот день физическим законам. Им также было высказано следующее предположение: «По мере уменьшения размеров мы будем постоянно сталкиваться с очень необычными физическими явлениями. Все, с чем приходится встречаться в жизни, зависит от масштабных факторов».
Впервые термин «нанотехнология» употребил в 1974 г. Норио Танигучи, профессор Токийского университета (Taniguchi N., 1974). Этим термином он назвал процесс разделения, сборки и изменения материалов путем воздействия на них одним атомом или одной молекулой. В 1980-е гг. данный термин в своих книгах использовал Эрик К. Дрекслер («Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology» & «Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing and Computation»). Центральное место в исследованиях К. Дрекслера занимали математические расчеты, с помощью которых можно было проанализировать работу устройства размерами в несколько нанометров.
В дальнейшем последовал ряд открытий, связанных с наночастицами углерода. В частности, в 1985 г. – открытие фуллерена С
(H. Kroto (Англия), J. Hit, S. O’Brien, R. Curl, R. Smalley (США)),отмеченное Нобелевской премией по химии (1996 г.). В 1991 г. японский профессор Сумио Лиджима использовал фуллерены для создания углеродных трубок (или нанотрубок) диаметром 0,8 нм (рис. 1). В начале нового века – открытие графена (англ. graphene), который можно представить как одну плоскость графита, отделенную от объемного кристалла (А. К. Гейм и К. С. Новоселов – Нобелевская премия по физике, 2010 г.) (рис. 2). Как оказалось, графен обладает большой механической жесткостью и хорошей теплопроводностью. Высокая подвижность носителей заряда делает его перспективным материалом для использования в самых различных приложениях, в частности, как будущую основу наноэлектроники и возможную замену кремния в интегральных микросхемах.
Рис. 1. Углеродная нанотрубка