Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Морфологическая характеристика раневого процесса при заживлении кожных ран (обзор литературы) .18
1.1. Современные данные о морфологической характеристике и специфике структурной организации кожи 18
1.2. Особенности участия различных клеточных дифферонов в восстановительных процессах .24
1.3. Морфологическая характеристика репаративной регенерации при региональном воздействии на раневой процесс 56
1.4. Клинико-морфологическая характеристика раневого процесса .67
Глава 2. Материалы и методы исследования 75
2.1. Общая характеристика объектов исследования и способ моделирования экспериментального раневого процесса 75
2.2. Планиметрические методы исследования... 82
2.3. Гистологические методы исследования . .83
2.4. Гистохимические методы исследования .85
2.5. Иммуноморфологические методы исследования 87
2.6. Оборудование, применяемое в эксперименте .88
2.7. Статистические методы анализа 91
Глава 3. Результаты исследования .95
3.1. Структурно-функциональная характеристика кожи интактных животных .95
3.2. Морфологическая оценка заживления кожных ран при применении переменного магнитного поля .102
3.2.1. Морфологическая характеристика регенерации тканей в области асептических кожных ран с применением переменного магнитного поля 102
3.2.2. Структурно-функциональные особенности регенерата при заживлении асептических ран под действием переменного магнитного поля 124
3.2.3. Морфологическая характеристика регенерации тканей в области гнойных ран при заживлении под действием переменного магнитного поля .126
3.2.4. Структурно-функциональные особенности регенерата при заживлении гнойных ран под действием переменного магнитного поля .142
3.2.5. Морфологическая характеристика регенерации тканей в области гнойных ран при комбинированном применении программируемой магнитотерапии .145
3.2.6. Структурно-функциональные особенности регенерата при заживлении гнойных ран под действием комбинированного применения программируемой магнитотерапии .156
3.3. Морфологическая оценка заживления кожных ран при применении светотерапии .159
3.3.1. Морфологическая характеристика регенерации тканей в области асептических кожных ран при применении светотерапии 159
3.3.2. Структурно-функциональные особенности регенерата при заживлении асептических ран под действием светотерапии 173
3.3.3. Морфологическая характеристика регенерации тканей в области гнойных ран под действием светотерапии 176
3.3.4. Структурно-функциональные особенности регенерата при заживлении гнойных ран под действием светотерапии 193
3.4 Морфологическая оценка заживления кожных ран при применении ОТПК 195
3.4.1. Морфологическая характеристика регенерации тканей в области асептических кожных ран под действием ОТПК 195
3.4.2 Структурно-функциональные особенности регенерата при заживлении асептических кожных ран под действием ОТПК 220
3.4.3. Морфологическая характеристика регенерации тканей в области гнойных ран при использовании ОТПК 222
3.4.4. Структурно-функциональные особенности регенерата при заживлении гнойных ран под действием ОТПК 243
Глава 4. Обсуждение результатов исследования 247 Заключение 283 Выводы 288 Практические рекомендации 292
Список использованной литературы .294
- Особенности участия различных клеточных дифферонов в восстановительных процессах
- Гистологические методы исследования
- Морфологическая характеристика регенерации тканей в области асептических кожных ран с применением переменного магнитного поля
- Морфологическая характеристика регенерации тканей в области асептических кожных ран при применении светотерапии
Введение к работе
В настоящее время возрастание производственного и бытового травматизма связано с повышением воздействия на организм человека негативных антропогенных факторов в результате техногенных катастроф, криминогенных ситуаций, что сопровождается возникновением механических ранений опорно-двигательного аппарата и чаще всего приводит к нарушению целостности покровных тканей - образованию кожных ран. Поэтому исследования по проблемам регенерации тканей не утратили своей актуальности в современной фундаментальной и прикладной медицине. Частота встречаемости кожных ран, высокий процент бактериальной загрязнённости, проблема ткансспсцифичности регенерата в области дефекта с целью улучшения косметических свойств требуют дальнейшего поиска эффективных методов регионального воздействия в хирургической практике с учётом морфологических особенностей регенерации в различных тканях и стадий раневого процесса (Миронов В.И., 2009; Scales B.S., 2013; Cheret J. et al, 2014; Hamed S. et al., 2014).
На современном этапе накоплен большой фактический материал, посвященный вопросам изучения раневого процесса с учётом теоретических и клинических аспектов регенерации (Аничков Н.Н. и соавт., 1951; Давыдовский И.В., 1952; Саркисов Д.С., 1970;;Одинцова И.А., 2004; Данилов Р.К., 2008; Привольнее В.В., 2011; Мнихович М.В., 2013., Eming S.A., 2007, 2009; Gurtner G.C. et al., 2008; Sen S.K., 2009; Kuffler D.P., 2010; Roubelakis M.G., 2014). Существующий клинический опыт отечественной и мировой хирургии позволяет использовать высокоэффективные подходы к лечению ран (Кузин М.И. и соавт., 1990; Гостищев В.К., 2007; Мошуров И.П. и соавт., 2007; Винник Ю.С. и соавт., 2008; Ларичев А.Б. и соавт., 2008; Глухов А.А. и соавт., 2010; Затолокин В.Д. и соавт., 2010; Чернеховская Н.Е. и соавт., 2013, Darly I.A., 2007; Holle G. et al., 2007; Bryant R., 2012; Morris M.W. et al., 2014), но для улучшения результатов следует продолжать научно-обоснованные исследования с целью выявления морфологического эквивалента регионального лечения, для оптимизации течения репаративных процессов.
Первая реакция живых организмов на повреждения - закрытие раневого дефекта - присуща всем группам животных при всех формах регенеративного ответа (Бабаева А.Г., 2009; Wong V.W., 2013). Репаративная регенерация при раневом процессе связана с воспалительной реакцией и формирует единый комплексный ответ на повреждение (Серов В.В., Пауков B.C., 1995; Пальцев М.А., Аничков Н.М., 2001; Нузов Б.Г., Стадников А.А., 2012; Li J., 2007). Морфологические аспекты участия различных клеток в процессе восстановления целостности кожи при раневом процессе продолжают оставаться в центре внимания, так как для определения структурных изменений при заживлении имеет большое значение степень вовлечения в данный процесс составляющих клеточного компонента.
Использование методов гистохимической оценки метаболических превращений в зоне повреждения при раневом процессе, привлечение иммуногистохимии для выяснения пролиферационной активности эпидермиса, анализ клеточных дифферонов, участвующих в процессе регенерации в зоне дефекта тканей, позволяет получить новые данные морфологического обоснования методов лечения с учётом фазности течения раневого процесса, характеристики
ран, обеспечить систематизацию экспериментального материала, необходимую для выбора рациональных и результативных методов регионального воздействия. Применение структурно-метаболической оценки взаимоотношений клеточного и волокнистого элементов, а также межклеточных взаимоотношений в динамике воспалительных и пролиферативных изменений в зоне повреждения, позволяет выяснить показатели, свидетельствующие о восстановительных изменениях клеток и тканей в различные временные периоды и предложить способы морфофункциональной оценки эффективности используемых методов лечения.
Полнота регенерации обусловлена многими факторами, поэтому одной из задач прикладной и клинической медицины является поиск новых методов воздействия на течение регенерации в области раны с целью увеличения органоспецифичности регенератов (Мяделец О.Д., Адаскевич В.П., 2006; Ноздрин В.И. и соавт., 2008; Озерская О.С. и соавт., 2010, Van der Veer W.M., 2009; de Lima F.J.C., 2014; Olczyk P., 2014). Правильное применение существующего арсенала методов и лекарственных средств обеспечит практическую хирургию результативными подходами и позволит улучшить качество жизни пациентов. В связи с этим, особую значимость приобретает изучение пространственных взаимоотношений составляющих кожи на различных этапах заживления раны. Также очень важны вопросы диагностического прогнозирования эффективности хирургической тактики местного лечения ран, основанного на морфологических критериях. Комплексный подход в разработке проблем взаимодействия клеток в зоне повреждения при кожной ране позволит сформировать целостное представление о процессах посттравматической регенерации тканей и обеспечить выбор оптимальных лечебных мероприятий с учётом фазности течения раневого процесса и клинической характеристики ран, а также создаст теоретическое обоснование для врачей и раскроет перспективы новых эффективных лечебных мероприятий.
В процессе исследования эффективности применения новых методов лечения ран кожа будет рассматриваться как орган, представляющий собой систему гетерогенных элементов, составляющих системно-образующий фактор, обеспечивающий барьерную функцию организма.
Исходя из вышеизложенного, были определены цель и задачи настоящего исследования.
Цель работы: установить структурные закономерности и особенности
репаративной регенерации поврежденной кожи, определить
морфофункциональные критерии эффективности использования различных новых методов регионального воздействия при заживлении кожных ран.
Задачи:
-
Изучить морфологические особенности кожи при репаративной регенерации в различные фазы раневого процесса при применении новых методов регионального воздействия, основанных на использовании магнитотерапии, светотерапии, гидропрессивных технологий и обогащенной тромбоцитами плазмы крови.
-
Представить морфофункциональное обоснование эффективности методов регионального воздействия, основанного на применении различных режимов магнитотерапии, светового фактора, гидропрессивных технологий и обогащенной тромбоцитами плазмы крови в комплексе заживления асептических и гнойных ран.
-
Морфологически оценить механизм действия изучаемых методов регионального воздействия (магнитотерапия, светотерапия, обогащенная тромбоцитами плазма крови) по отношению к поверхностному и глубокому слоям кожи.
-
Изучить динамику изменений состояния клеточного и волокнистого компонентов в области раневого дефекта, особенности гистохимических реакций в зависимости от фаз раневого процесса при применении различных методов регионального воздействия.
-
Оценить структурно-метаболический эквивалент изменений при применении изучаемых методов регионального воздействия (магнитотерапия, светотерапия, обогащенная тромбоцитами плазма крови) в асептических и гнойных ранах.
-
Изучить морфофункциональные изменения системы тучных клеток в процессе репаративной регенерации при различных вариантах течения раневого процесса и методах регионального воздействия.
-
Разработать математическую модель динамики состояния клеточного и волокнистого компонентов регенерата в зависимости от вида течения раневого процесса и способов регионального воздействия.
-
Изучить с помощью разработанной математической модели прогностические характеристики оценки динамики площади раневого дефекта и прочности на разрыв тканетипического регенерата в зависимости от показателей гистохимических маркеров, количественных характеристик активности тучных клеток и данных иммуногистохимии.
Научная новизна.
В настоящей работе впервые на адекватных экспериментальных моделях проведено комплексное морфофункциональное исследование репаративной регенерации кожных покровов под влиянием магнитотерапии, светового фактора, гидропрессивных технологий, обогащенной тромбоцитами плазмы крови. С помощью гистологических и иммуногистохимических методов выявлены изменения структурно-функциональной организации в пределах дифферонов на уровне эпидермиса и дермы при восстановлении кожных покровов после раневого процесса под действием предложенных методов регионального влияния.
Установлены особенности изменений структурно-функциональной организации кожи при асептическом и инфицированном течении раневого процесса под действием селективного и комбинированного влияния региональных методов.
Продемонстрированы неизвестные ранее отличия гистохимической реакции РНК и сульфгидрильных групп на уровне эпидермиса в различные периоды раневого процесса. Впервые обнаружены закономерности метаболических превращений, свидетельствующие о процессах дифференцировки и стратификации эпителиального пласта кожи при заживлении ран.
Выявлены корреляционные закономерности структурно-функциональных изменений эпидермиса и дермы при заживлении асептических и гнойных ран, что позволяет определить наиболее эффективные комплексные методы воздействия на репаративную регенерацию кожных ран с учетом фаз раневого процесса.
Впервые проведены морфометрические и гистохимические исследования эпидермиса, дермы в области раневой зоны для оценки эффективности избранных методов регионального воздействия.
Дана морфофункциональная характеристика реактивных изменений тучных клеток в различные периоды раневого процесса. Новыми являются сведения о количестве тучных клеток, степени их насыщения биологически активными веществами и интенсивности дегрануляции при регенерации кожных ран на фоне используемых методов регионального воздействия. Впервые выявлена зависимость морфологической реакции тучных клеток при заживлении гнойных кожных ран от применяемых региональных воздействий в комбинации с санационными мероприятиями.
Впервые изучены особенности иммуноморфологической характеристики эпидермиса при заживлении кожных ран на фоне селективного и комплексного применения методов региональных воздействий (магнитотерапии, светового фактора, гидропрессивных технологий, обогащенной тромбоцитами плазмы крови). Установлена ассоциация хронологии раневого процесса и экспрессии Кі-67, инволюкрина, отражающих пролиферативные изменения в эпидермисе и процессы его созревания, что имеет важное значение для прогнозирования состоятельности регенерата.
Экспериментально определен морфологический эквивалент механизмов действия предложенных методов регионального воздействия с учетом фаз раневого процесса на основе гистохимических показателей, оценки соотношения клеточно-волокнистого компонента в области раны, тканевых изменений.
Впервые предложена оценка механической прочности регенерата с целью обоснования эффективности воздействия региональных факторов при заживлении экспериментальных ран (патент на изобретение №105824 РФ : МПК А61В19/00. Устройство для измерения прочности послеоперационного рубца на разрыв в эксперименте / Глухов А.А., Остроушко А.П., Алексеева Н.Т./ 2011 г.). Разработан новый метод планиметрической оценки площади раневого дефекта с использованием цифровой фотографии и моделирования площади раны, располагающейся на цилиндрической поверхности.
Впервые проведен комплексный математический анализ, позволивший выявить неизвестные ранее зависимости прочностных характеристик зоны регенерата, планиметрических данных и гистохимической активности на уровне эпидермиса в зависимости от фазы течения раневого процесса и вида регионального санационного воздействия.
Приоритетным является выявление тесных корреляционных зависимостей, по данным многофакторного регрессионного анализа, маркеров белковосинтетической активности на уровне эпидермиса, площади раневого дефекта, скорости его закрытия, времени репарации от метода санационного воздействия как категориального предиктора вне зависимости от вида течения раневого процесса
Разработана математическая модель течения раневого процесса, связывающая динамику процессов репарации, прочностные характеристики регенерата, гистохимические маркеры и морфометрические характеристики волокнистого компонента дермы при различных видах регионального воздействия и степени инфицированное раны.
Сопоставление экспериментальных данных и результатов моделирования продемонстрировало высокую точность разработанной модели и позволяет использовать ее в качестве эталона при оценке различных методов регионального воздействия.
Результаты работы позволяют обосновать морфофункциональную эффективность применения новых методов регионального воздействия при заживлении кожных ран и могут быть использованы для коррекции лечебной тактики.
Теоретическая и практическая значимость.
Данная работа содержит фундаментальные данные по проблеме репаративнои регенерации, имеющие большое прикладное значение. В результате проведенного комплексного исследования структурно-функциональных изменений при заживлении кожных ран, на основании планиметрических, морфологических и иммуногистохимических характеристик расширены современные представления о системе репаративнои регенерации в кожных покровах, получены качественные и количественные нормативы, позволяющие унифицировать подход к применяемым биологическим моделям, широко используемых в медико-биологической практике.
Разработана математическая модель для характеристики изменений клеточного состава соединительной ткани дермы, что позволяет оценивать характер течения раневого процесса.
Экспериментально обоснована целесообразность селективного и комплексного подходов при применении различных режимов магнитотерапии, светового фактора, обогащенной тромбоцитами плазмы крови в хирургической практике, что существенно повысит эффективность заживления кожных ран.
Данные о морфофункциональной организации клеточного и волокнистого компонентов при раневом процессе способствуют пониманию механизмов репаративнои регенерации, позволяют оценить изменения в зоне повреждения тканей в зависимости от течения восстановительного периода, а также обеспечивают осуществление адекватного выбора медикаментозной коррекции в хирургической практике.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Выявлен комплекс динамических структурно-метаболических изменений, формирующих морфофункциональный эквивалент, специфический для исследованных методов регионального воздействия (магнитотерапии, гидроимпульсной санации, светотерапии и обогащенной тромбоцитами плазмы крови).
-
Установлены закономерности, позволяющие проводить оценку восстановительных процессов в пределах эпидермиса и дермы, и осуществлять на их основе выбор метода воздействия для стимуляции репаративнои регенерации.
-
Морфологические особенности репаративнои регенерации кожных ран отражают реакцию элементов разных клеточных дифферонов, характерную для различной степени инфицированное ран.
-
Проведена оценка морфофункционального состояния тучноклеточной популяции, отражающая регулирующее влияние данных клеток на репаративную регенерацию и характеризующаяся наличием специфических паттернов, связанных со степенью инфицированное ран.
-
Установлен фазный характер белково-синтетической активности в клетках эпидермиса в зависимости от течения раневого процесса, что определяет рациональный выбор метода санационного воздействия.
-
Создана математическая модель для прогнозирования скорости изменения площади раневого дефекта с учетом его прочностных характеристик для различной степени инфицированности ран и способов регионального воздействия,
гистохимических маркеров белково-синтетической активности, активности тучных клеток и диаметра волокон в области регенерата.
Апробация диссертации
Основные положения работы доложены и обсуждены на X и XI Конгрессах Международной ассоциации морфологов (Ярославль, 2010; Самара, 2012), VIII Всероссийской конференции по патологии клетки (Москва, 2010), конференции с международным участием «Наследие Пирогова: прошлое, настоящее, будущее» (Санкт-Петербург, 2010), XI международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке. Научные и прикладные аспекты концепции здоровья и здорового образа жизни» (Москва, 2010), научной конференции «Новые технологии в экспериментальной и клинической хирургии» (Саратов, 2011), VIII научной конференции «Бабухинские чтения в Орле» (Орел, 2011), XXXV, XXXVI и XXXVIII международных научно-практических конференциях «Применение лазеров в медицине и биологии» (Харьков, Украина, 2011; Судак, Украина, 2011; Ялта, Украина, 2012), Всероссийской научной конференции «Регенеративная биология и медицина» (Москва, 2011), VI Всероссийской научно-практической конференции «Цитофотометрия в медицине и биологии: фундаментальные и прикладные аспекты» (Москва, 2011), II международной научно-практической конференции «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии, фармакологии и медицине» (Санкт-Петербург, 2011), III эмбриологическом симпозиуме Всероссийского научного медицинского общества анатомов, гистологов, эмбриологов «ЮГРА-ЭМБРИО-2011. Закономерности эмбрио-фетальных морфогенезов у человека и позвоночных животных», (Ханты-Мансийск, 2011), I международном конгрессе «Раны и раневая инфекция» (Москва, 2012), научно-практической конференции врачей России с международных участием «Успенские чтения» (Тверь, 2012), IV Всероссийской научной конференции с международным участием «Микроциркуляция в клинической практике» (Москва, 2012), Международном медицинском конгрессе «ЕВРОМЕДИКА» (Ганновер, Германия, 2013), Объединенном XII Конгрессе МАМ и VII Съезде ВНОАГЭ (Тюмень, 2014), международная научно-практическая конференция «Макро-микроскопическая анатомия органов и систем в норме, эксперименте и патологии» (Витебск, Беларусь, 2014).
Внедрение в практику.
По результатам исследования подготовлены методические рекомендации:
1. Оценка зоны регенерата с помощью методов гистологического
исследования.
-
Макро- микроскопический методы оценки процессов регенерации в зоне раневого дефекта.
-
Применение тензометрии как критерия состоятельности регенерата.
По результатам проведенного исследования оформлено 2 рационализаторских предложения: «Метод планиметрического исследования раневого дефекта», рацпредложение №1422 от 12.09.2014 г. и «Метод расчета площади раневого дефекта округлой формы на цилиндрической поверхности», рацпредложение № 1423 от 12.09.2014 г. Результаты проведенного исследования внедрены в учебный процесс кафедры анатомии и гистологии медицинского института федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования Белгородского государственного национального исследовательского университета, кафедр
нормальной анатомии человека, общей хирургии, гистологии государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко, кафедры анатомии человека Витебского государственного медицинского университета, кафедры анатомии и физиологии федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Воронежского государственного педагогического университета, в научно-исследовательскую работу НИИ экспериментальной биологии и медицины государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко.
Личный вклад автора
Автор самостоятельно планировал экспериментальные исследования с учетом поставленной цели и задач данной работы. Подбор и анализ литературы, проведение экспериментов, статистическая обработка экспериментальных данных и их анализ осуществлялись непосредственно соискателем.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 73 научные работы, из них 17 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 3 монографии, 3 методические рекомендации для врачей. Получен 1 патент.
Объем и структура диссертации: Диссертация изложена на 327 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав и заключения. В первой главе рассматриваются история вопроса, патогенез и современные направления лечения ран. Вторая глава посвящена характеристике объектов исследования, описанию технического обеспечения, материалов и методов экспериментальных исследований. В третьей главе излагаются результаты собственных исследований. В четвертой главе проводится обсуждение полученных результатов. В конце диссертационной работы приводятся заключение, выводы, список литературы, который включает 332 источников, в том числе 186 отечественных и 146 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 131 рисунком, 14 таблицами.
Особенности участия различных клеточных дифферонов в восстановительных процессах
Кожа является для организма не только барьером от воздействия внешних факторов, но и активно участвует в процессах обеспечения жизнедеятельности, благодаря поверхностному расположению является его наружной оболочкой, посредством которой контролируется влияние фактов окружающей среды (Кучук Е.Н., 2003). Ответная реакция формируется при активном участии кожных покровов, в связи с этим актуальным остается исследование морфофункциональных особенностей строения кожи в норме и в условиях воздействия внешних факторов (Кошевенко Ю.Н., 2006).
В монографиях и оригинальных работах последних лет нашли отражение данные о строении эпидермиса (Смирнова И.О., 2005; Ноздрин В.И. и соавт., 2008). Интересные исследования проведены по изучению пролиферации и дифференцировки кератиноцитов (Ноздрин В.И. и соавт., 2011). Установлено, что изменение толщины интерфолликулярного эпидермиса обусловлено интенсивностью пролиферативной активности кератиноцитов; толщина данного эпидермиса височной области у лиц мужского пола увеличивается с антенатального периода до юношеского возраста, а затем наблюдается постепенное их истончение.
Гистологические исследования кожи интактных животных позволили установить половые различия – у самок эпидермис тоньше и с более тонким роговым слоем, ширина дермы меньше, подкожная основа выражена сильнее (Ноздрин В.И. и соавт., 2006). При физиологической регенерации, также как при репаративной, характерны процессы апоптоза, регистрируемые в камбиальных слоях эпидермиса.
Особую роль в поддержании барьерно-защитных свойств кожи играют меланоциты (Алексеев А.Г. и соавт. 2009). Меланоциты эпидермиса находятся в базальном слое, но тела их лежат ниже базальных кератиноцитов. Цитоплазма меланоцитов, не осуществляющих синтез меланина, бесструктурная, светлая, поэтому данные клетки называются «светлыми клетками». Отростки меланоцитов контактируют с несколькими кератиноцитами при помощи десмосом. Один меланоцит может вступать в контакт с 40 кератиноцитами (Кичигина Т.Н. и соавт., 2007). Меланоциты участвуют в сложных межклеточных взаимодействиях эпидермиса. Установлено, что интерлейкин-1, вырабатываемый клетками Лангерганса и кератиноцитами, стимулирует меланоциты, вызывая усиление пигментации. Эти сложные взаимоотношения проявляются при возникновении воспаления на фоне ультрафиолетового облучения, когда меланоциты играют первостепенную роль, а затем проявляется реакция эпидермиса, выражающаяся в увеличении его толщины.
Интересные данные представлены по изучению особенностей рогового слоя, который является защитным барьером. Его прочность определяется липидами, заполняющими межклеточное пространство. Впервые установлено, что эти липиды образуют структуры (Iwai I., 2012), представляющие собой уложенные друг над другом двойные слои, вытянутые в цепочку церамид. Это класс сфинголипидов, к их функциональным группам фиксированы молекулы холестерина, что обуславливает водонепроницаемость кожи и низкую проницаемость для липофильных веществ. Предполагается, что дальнейшие разработки позволят создать компьютерную модель рогового слоя, которая поможет определить, какое вещество следует добавить к лекарственному средству, чтобы обеспечить его более глубокое проникновение в кожу и поступление в кровоток.
Стабильность и оптимальность структурно-функциональных особенностей рогового слоя определяет защитные свойства кожи, которые составляют непременное условие для выживания (Белоусова Т.А., Горячкина М.В., 2004). При отторжении наружных рядов корнеоцитов происходит очищение кожи от экзогенных веществ. Нижние ряды клеток рогового слоя скреплены межклеточным веществом липидной природы, которое играет главенствующую роль в осуществлении защитных функций. Межклеточное пространство на уровне рогового слоя представляет собой открытую систему, через которую по градиенту концентрации идет отток различных веществ. За счет отрицательно заряженного сухого рогового слоя и положительно заряженного зернистого слоя отделяется внутренняя – водная среда организма от газообразной внешней среды обитания человека.
Физиологические свойства кожи обеспечиваются за счет липидсодержащих и липидсинтезирующих структур. Часть поверхностных липидов синтезируются в результате терминальной дифференцировки кератиноцитов и входят в состав рогового слоя (Беликова И.С. и соавт., 2010). Объем липидов зависит от количества сальных желез в региональных областях тела. В результате проведенных исследований (Соболевская И.С. и соавт., 2011) установлено, что все структуры кожи, связанные с липидами, можно разделить на 3 группы. Первая включает липиды поверхности кожи и эпидермиса, вторая – липиды сальных желез, третья – адипоциты гиподермы. В роговом слое авторы выделяют две разновидности липидов: это липиды, входящие в состав секрета сальных желез и эпидермальные липиды, которые участвовали в процессах кератинизации и образовании межклеточного вещества между корнеоцитами. Толщина липидного слоя и топографические особенности липидных структур имеют региональную зависимость. Эпидермальные липиды более выражены в неоволосенных участках кожи, что можно объяснить формированием защитного барьера. На волосистой части преобладают сальные железы, необходимые для функционирования волосяного фолликула.
Гистологические методы исследования
При морфологическом исследовании ран в 1-й опытной группе после применения синусоидального ПеМП (10 мТл) в околораневой зоне определяется инфильтрация, представленная нейтрофильными лейкоцитами, выраженный отек (рис. 8а). В пределах дермы определяются полнокровны е капилляры и стаз форменных элементов в них. В реакцию вовлекаются ТК, индекс дегрануляции составляет 38,3% (рис. 5; рис. 8б).
В клетках росткового слоя выявляется умеренная базофилия при определении РНК, топохимия осадка без особенностей (рис. 8в). Среднее значение оптической плотности РНК составляет 0,29±0,003 усл.ед., что незначительно превышает контрольный уровень (0,28±0,003 усл.ед.) (рис. 6). Определение SH-групп белков на уровне росткового слоя эпидермиса показывает, что среднее значение данного показателя в области краевой зоны эпидермиса составляет 0,28±0,004 усл.ед. (рис. 6; рис. 8г)
При исследовании ран через сутки у животных 2-й опытной группы после воздействия синусоидального ПеМП (30 мТл) определяется заполнение раны фибрином, наползание многослойного плоского эпителия с краев раны (рис. 9а). В пределах дермы клеточный компонент характеризуется большой полиморфностью, встречается большое количество ТК (рис. 9б). Индекс дегрануляции ТК составляет 45,8% (рис. 5). В области дефекта тканей определяется нарушение целостности коллагеновых волокон с выраженным интерстициальным отеком (рис. 9в).
Среднее значение оптической плотности при выявлении РНК в клетках на уровне базального и шиповатого слоев составляет 0,32±0,002 усл.ед., что превышает контрольный уровень – 0,28±0,003 усл.ед. (рис. 6; рис. 9г). Среднее значение оптической плотности при выявлении SH-групп составляет 0,3±0,003 усл.ед. (рис. 7).
Через сутки от начала моделирования раны в 3-й опытной группе на фоне воздействия пульсирующего ПеМП (10 мТл) в области раны определяются участки некроза с повреждением эпидермиса (рис. 10а). На уровне дермы выявляется нейтрофильная инфильтрация и интерстициальный отек. Сосудистая реакция проявляется наличием полнокровных сосудов со стазом эритроцитов (рис. 10б). Волокнистый компонент в пределах дермы поврежден, между волокнами имеется отек и инфильтрация.
Реакция ТК выражается в изменении численности тучноклеточной популяции в околораневой зоне. Индекс дегрануляции составляет 44,3%, превышая контрольный уровень (30,7%) (рис. 5; рис. 10в).
Среднее значение оптической плотности при выявлении РНК составляет 0,32±0,004 усл.ед., что превышает контрольный уровень – 0,28±0,003 усл.ед. (рис. 6; рис. 10г). Среднее значение оптической плотности при выявлении SH-групп составляет 0,29±0,002 усл.ед. (рис. 7).
Морфологическая картина в 4-й опытной группе на фоне воздействия пульсирующего ПеМП (30 мТл) в качественном отношении не отличается от предыдущей экспериментальной группы (рис. 11а). Индекс дегрануляции ТК составляет 41,3% (рис. 5; рис. 11б).
Среднее значение оптической плотности при выявлении РНК составляет 0,3±0,003 усл.ед., что превышает контрольный уровень – 0,28±0,003 усл.ед. (рис. 6; рис. 11в). Среднее значение оптической плотности при выявлении SH-групп составляет 0,27±0,003 усл.ед., не имеет достоверных отличий от контрольного уровня (рис. 7; рис. 11г).
Через 3-е суток в контрольной группе морфологически отмечается нарастание отека и воспалительной инфильтрации. В инфильтрате определяются лейкоциты, макрофаги, присутствуют лимфоциты. Визуализируются небольшие участки с новообразованным тонким эпидермисом, ориентированным от края раны. Околораневая зона на уровне дермы пропитана фибрином, встречаются единичные фибробласты. Индекс дегрануляции ТК составляет 55,1% (рис. 5), отмечается повышение по сравнению с предыдущим экспериментальным сроком (30,7%) (рис. 12а).
Морфологическая характеристика регенерации тканей в области асептических кожных ран с применением переменного магнитного поля
Гистохимическая картина характеризуется наличием клеток с различной топохимией базофильного вещества при выявлении РНК – на фоне умеренного равномерного накопления базофильного вещества в пределах всей цитоплазмы, встречаются клетки с более выраженной базофилией, преимущественно в пределах базального слоя эпидермиса. Среднее значение оптической плотности при выявлении РНК составляет 0,29±0,005 усл.ед. (рис. 38). Среднее значение оптической плотности при выявлении SH-групп составляет 0,29±0,004 усл.ед. (рис. 39).
Динамика оптической плотности SH-групп росткового слоя эпидермиса в гнойных ранах на 1-е сутки при воздействии программируемой магнитотерапии (усл.ед.).
В 1-й опытной группе через сутки после комбинированного воздействия ПМ и ГИС морфологическая картина указывает на уменьшение содержания гнойно-некротических масс в пределах дефекта тканей. Воспалительные процессы на уровне дермы менее выражены по сравнению с контрольной группой. Клеточный компонент представлен преимущественно клетками воспалительного ряда (рис. 36б), в реакцию активно вовлекаются ТК. Индекс дегрануляции – ТК 44,8% (рис. 37).
В пределах краевого эпидермиса, граничащего с дефектом, выраженная воспалительная реакция потенцирует замедление метаболических превращений, на что указывает снижение уровня гистохимических реакций по сравнению с контрольной группой. Среднее значение оптической плотности при выявлении РНК составляет 0,26±0,005 усл.ед. (0,29±0,005 усл.ед. в контрольной группе) (рис. 38). Топохимия осадка не изменена. Среднее значение оптической плотности при выявлении SH-групп составляет 0,29±0,003 усл.ед. (рис. 39).
Во 2-й опытной группе через сутки после комбинированного применения ГИС, ПМ в сочетании с мазью «левомеколь» в зоне раневого дефекта отмечается уменьшение некротического содержимого, воспалительная инфильтрация в пределах дермы представлена не только лейкоцитами, но и единичными макрофагами. Индекс дегрануляции ТК составляет 47,3% (рис. 36в; рис. 37).
Уровень гистохимических реакций не отличается от контрольных значений. Среднее значение оптической плотности при выявлении РНК составляет 0,29±0,004 усл.ед. (0,29±0,00 усл.ед. в контрольной группе) (рис. 38). Среднее значение оптической плотности при выявлении SH-групп составляет 0,31±0,005 усл.ед. (рис. 39).
На 3-и сутки в контрольной группе в области раневого дефекта отмечаются единичные участки с включениями фибрина (рис. 36г). Дно и стенки раны содержат молодую грануляционную ткань с тонкими пучками коллагеновых волокон. Новообразованный эпителий истончен. Индекс дегрануляции ТК составляет 60,8% (рис. 37).
Среднее значение оптической плотности при выявлении РНК составляет 0,3±0,002 усл.ед. (рис. 40) Среднее значение оптической плотности при выявлении SH-групп составляет 0,31±0,006 усл.ед. (рис. 41).
Динамика оптической плотности РНК росткового слоя эпидермиса в ранах на 3-и сутки при воздействии программируемой магнитотерапии (усл.ед.). гнойных
Динамика оптической плотности SH-групп росткового слоя эпидермиса гнойных ранах на 3-и сутки при воздействии программируемой магнитотерапии (усл.ед.). В опытных группах поверхность раны не содержит гнойно-некротические массы, в краевых зонах определяется утолщенный эпителиальный пласт без признаков отека (рис. 36д). В пределах дермы воспалительная инфильтрация слабо выражена. Индекс дегрануляции ТК для 1-й опытной группы составляет 59,1%., для 2-й опытной группы – 60,1% (рис. 36е; рис. 37).
Гистохимические отличия выражаются в наибольшем превышении среднего значения оптической плотности при выявлении РНК для 2-й опытной группы – 0,32±0,003 усл.ед., для 1-й опытной группы – 0,31±0,003 усл.ед., по сравнению с контрольным уровнем – 0,3±0,002 усл.ед., также отмечается превышение значений предыдущего экспериментального срока (рис. 40). Среднее значение оптической плотности при выявлении SH-групп для 1-й группы составляет 0,31±0,003 усл.ед., для 2-й группы составляет 0,38±0,003 усл.ед. (рис. 41).
На 5-е сутки во всех группах определяется очищение ран от гнойно-некротических масс. Наблюдаются явления активного роста и организации соединительной ткани в пределах дермы (рис. 42а). Данные процессы протекают при активном участии ТК. Индекс дегрануляции составляет в контрольной группе 51,4%, в 1-й опытной группе 63,8%, во 2-й опытной группе 65,1% (рис. 37; рис. 42б).
Морфологическая характеристика регенерации тканей в области асептических кожных ран при применении светотерапии
В 1-й опытной группе через сутки после применения ГИС отмечается дефект тканей, заполненный гнойно-некротическими массами. Края ран содержат многочисленные нейтрофильные лейкоциты и единичные макрофаги. Для тканей в области раневого дефекта характерен интерстициальный отек и полнокровие расширенных капилляров. В качественном отношении морфологическая картина не отличается от контрольной группы, но наблюдается большая выраженность сосудистой реакции, что проявляется расширением сосудов дермы, которые содержат контурированные элементы крови. Общее количество ТК понижается по сравнению с контролем, но индекс дегрануляции превышает контрольные значения и составляет 60,2% (рис. 90; рис. 91б).
Визуальная оценка показывает сходную картину топохимии базофильного вещества при выявлении РНК по аналогии с контрольной группой – на фоне равномерного наполнения базофильного вещества в пределах всей цитоплазмы, встречаются клетки, преимущественно в пределах базального слоя, с выраженной базофилией. Значение оптической плотности для цитоплазматической РНК достоверно не отличается от контрольных значений (0,29±0,003 усл.ед.) (рис. 92).
Изменение интенсивности белкового обмена по сравнению с контрольной группой подчеркивает повышение уровня SH-группы в пределах росткового слоя – 0,29±0,003 усл.ед. (рис. 91в; рис. 93).
В препаратах 2-й опытной группы через сутки после применения ОТПК определяется преобладание воспалительных проявлений. Дефект заполнен бесструктурными гнойно-некротическими массами, стенки раны обильно инфильтрированы нейтрофильными лейкоцитами, имеется выраженный интерстициальный отек. Капилляры расширены (рис. 91г). Реакция ТК слабо выражена – общее количество клеток существенно не изменяется по сравнению с контролем, но индекс дегрануляции значительно превышает уровень контрольных значений и составляет 74,8% (в контрольной группе – 55,8%) (рис. 90; рис. 91д).
Гистохимическая реакция при выявлении РНК не отличается от контроля. Среднее значение оптической плотности при выявлении РНК составляет 0,29±0,004 усл.ед. (рис. 92). Среднее значение оптической плотности SH-групп в клетках базального и шиповатого слоев составляет 0,28±0,005 усл.ед., превышая контрольный уровень (рис. 93).
Через сутки после комбинированного применения ГИС и ОТПК отмечается, что полость раны заполнена некротическими массами. Ткани содержат большое количество нейтрофильных лейкоцитов. На уровне дермы определяется выраженный отек и расширенные капилляры. Общее количество ТК ниже контрольных значений, не отличается от 2-й группы, на фоне значительного повышения функциональной активности ТК, на что указывает повышение индекса дегрануляции до 79,5% (рис. 90).
Гистохимические показатели метаболических процессов в эпидермисе указывают, что уровень РНК не отличается от контрольных значений (0,29±0,004 усл.ед.) (рис. 92). Величина средней оптической плотности SH-групп в клетках росткового слоя эпидермиса превышает контрольный уровень и составляет 0,29±0,004 усл.ед. (в контрольной группе 0,26±0,004 усл.ед.) (рис. 91е; рис. 93).
На 3-и сутки в гнойных ранах у животных контрольной группы нарастает воспалительная реакция, что проявляется полиморфным воспалительным инфильтратом, содержащим многочисленные нейтрофильные лейкоциты, макрофаги, тучные клетки. Для этого периода характерно расплавление некротизированных тканей, удаление их и частичное очищение раневого дефекта (рис. 94а). В результате повышения проницаемости сосудистой стенки в глубине раны сохраняется интерстициальный отек. В глубоких слоях дермы наблюдается единичные микроабсцессы. Общее количество ТК в околораневой зоне понижается по сравнению с предыдущим экспериментальным сроком на фоне повышения индекса дегрануляции 63,2% (рис. 90).
Оценка внутриклеточного распределения РНК показывает, что наряду с клетками с равномерно интенсивной базофилией цитоплазмы встречаются клетки, содержащие глыбки базофильного вещества в перинуклеарной зоне. Величина средней оптической плотности РНК составляет 0,3±0,003 усл.ед., что незначительно превышает уровень предыдущего экспериментального срока (рис. 95).
Выявление SH-групп в эпидермисе показывает, что в клетках росткового слоя обнаруживается умеренно выраженная реакция цитоплазмы. В пределах слоев эпидермиса наблюдается усиление реакции по направлению к поверхностным слоям, что указывает на различный уровень интенсивности обмена цистеина в эпидермисе, величина оптической плотности SH-групп составляет 0,28±0,003 усл.ед. (рис. 96).
На 3-и сутки в препаратах ран 1-й опытной группы животных отмечается формирование лейкоцитарного вала, отделяющего зону воспаления. Воспалительный инфильтрат, кроме нейтрофильных лейкоцитов, содержит макрофаги, ТК, фибробласты (рис. 94б). Данный факт подтверждает, что лейкоцитарная фаза регенераторного воспаления сменяется макрофагальной. В области дна раны появляются участки молодой грануляционной ткани. По краям раневого дефекта содержится сеть из волокон фибрина. В глубже лежащих тканях сохраняется отек.
Общее количество ТК в околораневой зоне превышает контрольный уровень, но их функциональная активность достоверно не отличается от контрольной группы, индекс дегрануляции ТК составляет 60,8%, не отличается от уровня предыдущего экспериментального срока (рис. 90).
Обменные процессы в эпидермисе показывают активизацию синтеза РНК, на что указывает среднее значение оптической плотности, которое составляет 0,32±0,001 усл.ед., превышая контрольные значения (0,3±0,003 усл.ед.) (рис. 94в; рис. 95).
