Журнал «Вокруг Света» № 9 за 2004 год
Шрифт:
В общих чертах фазы раневого процесса были известны в начале прошлого века, однако его клеточные и молекулярные механизмы стали понятны совсем недавно. В ходе первой короткой фазы «идеального» процесса восстановления, длящейся около 10 минут, происходит сворачивание крови с образованием фибринового сгустка за счет активации тромбоцитов – первых клеточных элементов, участвующих в процессе заживления раны.
Следующая фаза – воспаление, продолжается обычно от 5 до 7 дней. В ходе этого этапа в процесс заживления вовлекаются различные типы клеток крови, такие как лимфоциты, нейтрофилы и макрофаги. Одной из функций последних является борьба с раневой инфекцией, а также удаление остатков разрушенной
Заключительную фазу раневого процесса, происходящую, как правило, в течение нескольких недель, называют пролиферативной. В этот период формируются новая соединительная ткань, кровеносные сосуды и эпидермальные клетки полностью покрывают раневую поверхность.
На практике же картина регенерации не всегда выглядит столь благоприятно, и происходит это прежде всего из-за раневой инфекции, способной кардинально изменить течение раневого процесса, ведь раневой экссудат (жидкость, выделяемая из раны) – благодатная питательная среда для развития инфекций. Оптимальный солевой состав, физиологическая температура, избыток питательных веществ – все это способствует стремительному развитию патогенной микрофлоры. Даже тогда, когда приняты все необходимые меры для обеспечения стерильности раневой поверхности, инфицирование остается крайне серьезной проблемой и составляет немалую часть среди всех возможных осложнений при хирургических операциях.
Раневой экссудат представляет собой многокомпонентный бульон, в котором присутствуют различные типы клеток, физиологически активные соединения, и прежде всего белки. Именно белки взаимодействуют с рецепторами клеток, запуская множество внутриклеточных реакций, в результате чего происходит синтез новых молекул. Новые молекулы, в свою очередь, вновь взаимодействуют с клетками. При нормальном заживлении раны процессов синтеза больше, чем процессов распада. В случае же возникновения хронических ран между ними устанавливается динамическое равновесие. И подобные раны могут не заживать годами.
Экспериментальные работы по исследованию раневых процессов и перевязочных материалов начались лишь в середине ХХ столетия. Ключевой работой в этой области принято считать исследование американца Георга Винтера, опубликованное в 1962 году. Проводя опыты на лабораторных свиньях – с исключением эффекта инфицирования раневой поверхности, ученый доказал, что заживление под перевязочным материалом происходит в два раза быстрее, чем при открытой ране. Так, было показано экспериментально, что роль перевязочных материалов не сводится исключительно к защите от инфекции, что правильно подобранный материал способствует созданию оптимальной среды для успешного процесса заживления. Через год сходные результаты были получены и при лечении ран у человека.
В 1980-х годах были сформулированы основные требования к перевязочным материалам. Во-первых, материал или продукты его распада не должны быть канцерогенами и мутагенами. Во-вторых, у них должна отсутствовать острая и хроническая токсичность, в-третьих, материал не должен вызывать раздражение и аллергию. Кроме этих медико-биологических требований был определен и целый ряд физико-химических параметров. К ним относятся механические характеристики, паро– и влагопроницаемость. Иными словами, материал обязательно должен «дышать», но при этом не пропускать микроорганизмы, обладать способностью сорбировать («очищать») кровь и раневое отделяемое, легко и плотно прилегать к ране, моделируя любой профиль, легко отделяться от раневой поверхности, не разрушая вновь образовавшуюся живую ткань. Ведь именно грубый перевязочный материал – одна из главных бед, замедляющих процесс выздоровления, когда при удалении бинта травмируется «свежий» эпителий и повреждаются кровеносные
Казалось бы, есть полное понимание того, каким должен быть идеальный перевязочный материал, однако почему же до сих пор его не существует? Это объясняется тем, что перечисленные требования практически взаимно исключают друг друга, поскольку сама рана на определенных стадиях заживления ведет себя по-разному. Например, сильно экссудирующие раны необходимо обрабатывать при помощи сильных сорбентов, чего нельзя делать на заключительных стадиях заживления – иначе рана будет высушена. Однако, несмотря на то что создать универсальный бинт пока еще никому не удалось, подобрать перевязочные материалы, адекватные той или иной стадии раневого процесса, вполне реально.
В настоящее время на мировом рынке насчитывается более 2 тысяч наименований самых разнообразных перевязочных материалов. При этом ежегодно проходят успешные испытания и официально регистрируются около полусотни новых торговых марок.
Все более популярными, наравне с традиционными бинтами на основе хлопка, льна или вискозы, становятся некоторые модификации перевязочных материалов с покрытиями. Например, пористая марля, покрытая мягким парафином, или же перевязочные материалы, пропитанные физиологически активными веществами. Таким образом к целлюлозным волокнам удалось «подшить» различные антибиотики. Однако «бинты» с антибиотиками абсолютно не пригодны для тех, у кого есть аллергия к этой группе лекарственных препаратов, поэтому в последние годы перевязочные материалы с иммобилизованными антибиотиками не находят широкого применения. Еще одной инновацией стала возможность иммобилизовывать на волокнах протеолитические ферменты, которые способны очищать раны от токсических продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, а также от «остатков» поврежденных тканей.
Следующий вид перевязочных материалов – пленочные покрытия, как правило, представляющие собой тонкие (толщина менее 1 мм) прозрачные мембраны. Материалом для пленок может служить полиуретан или силикон. Часто края таких покрытий для лучшего контакта с неповрежденной кожей обрабатывают специальным адгезивом, обычно акриловым. Такие покрытия применяют для слабо экссудирующих ран, а также на заключительных этапах эпителизации или в случае поверхностных ожогов. Они хорошо моделируют профиль раны и позволяют вести наблюдение за раневым процессом.
В начале 1960-х годов была запатентована удачная гидроколлоидная композиция, состоящая из синтетического полимера, целлюлозы, желатина и пектина. Полимеры, входящие в состав такого перевязочного материала и напоминающие по характеристикам резину, обеспечивали поглощение раневого отделяемого и придавали материалу в целом эластичность. В дальнейшем многие компании воспроизвели и усовершенствовали эту композицию. Гидроколлоиды получили исключительно широкое применение за рубежом. В России гидроколлоидное покрытие «Биокол» на основе фторсодержащих полимеров и полисахаридов было разработано сотрудниками Института биологической физики Академии наук.
Для того чтобы решить проблему совместимости требований к перевязочному материалу, были созданы многослойные покрытия: верхний слой покрытий защищает от инфекций, нижний обеспечивает сцепление с раной. Промежуточный слой выполняет сорбционные функции. Гидроколлоидные покрытия выпускаются обычно в форме многослойных пленок.
Весьма схожи с гидроколлоидами гидрогели. Основой этих биоматериалов являются сильные сорбенты на основе целлюлозы, акриловой кислоты или полиэтиленгликоля, способные удерживать до 95% воды от общего веса. Понятно, что эти материалы применяются для гнойных и сильно экссудирующих ран. Совсем недавно появились углеродные сорбирующие повязки.