Украинский журнал хирургии 4 (35) 2017
Вернуться к номеру
Структурные особенности капсулы инородного тела в динамике заживления при разных видах ран у экспериментальных животных
Авторы: Губина-Вакулик Г.И.(1), Негодуйко В.В.(2), Михайлусов Р.Н.(1)
(1) — Харьковский национальный медицинский университет МОН Украины, г. Харьков, Украина
(2) — Военно-медицинский клинический центр Северного региона МО Украины, г. Харьков, Украина
Рубрики: Хирургия
Разделы: Клинические исследования
Версия для печати
Резюме
У статті проаналізовані експериментальні дані гістологічного дослідження м’яких тканин кролів у ділянці стороннього тіла після різних видів поранень у динаміці. Показано вплив температурного чинника на особливості регенерації сполучнотканинних структур капсули стороннього тіла. Деталізовані гістологічні зміни в капсулі стороннього тіла при виникненні порочного кола дозрівання сполучної тканини.
В статье проанализированы экспериментальные данные гистологического исследования мягких тканей кроликов в области инородного тела после разных видов ранений в динамике. Показано влияние температурного фактора на особенности регенерации соединительнотканных структур капсулы инородного тела. Детализированы гистологические изменения в капсуле инородного тела при возникновении порочного круга созревания соединительной ткани.
The article analyzes experimental data of histological examination of soft tissues of rabbits in the foreign body area after different types of wounds in dynamics. The effect of the temperature factor on the features of regeneration of connective tissue structures of the foreign body capsule is shown. Histological changes in the foreign body capsule in case of a vicious loop of maturation of connective tissue are detailed.
Ключевые слова
поранення; м’які тканини; стороннє тіло; капсула; гістологічне дослідження
ранение; мягкие ткани; инородное тело; капсула; гистологическое исследование
wound; soft tissues; foreign body; capsule; histological examination
Введение
Увеличение количества вооруженных конфликтов с масштабным применением различных боеприпасов, сложная криминогенная обстановка, большое количество террористических актов, многочисленные природные катаклизмы, рост числа техногенных катастроф, качественное изменение структуры травматизма с увеличением доли множественной, сочетанной и комбинированной патологии обусловливают актуальность изучения боевых повреждений. Главной задачей при оказании хирургической помощи пострадавшим являются своевременное распознавание, удаление инородных тел и восстановление анатомо-функциональной целостности тканей [1, 6]. Своеобразие вариантов клинического течения, разногласия в вопросах репарации соединительной ткани при минно-взрывной и огнестрельной травмах диктуют необходимость более глубокого изучения данной проблемы, в том числе на экспериментальных моделях [3, 5, 7].
Цель работы: проанализировать данные гистологического исследования мягких тканей после различных видов ранений при наличии инородного тела, учитывая установленную температуру в тканях, в разные сроки после ранения.
Материалы и методы
Материалом для исследования были мягкие ткани, удаленные у кроликов хирургическим путем вместе с инкапсулированным инородным телом из мышц задней поверхности бедра пневматического, огнестрельного и минно-взрывного происхождения в период от 14 до 90 дней после ранения. В качестве биологической модели для исследования ранений были использованы кролики одной линии (породы шиншилла) в количестве 114 особей мужского пола, одного возраста (7 месяцев), весом 2600–3600 граммов.
Ранение из пневматического ружья наносилось с дистанции 1 метр осколками размером 5–6 мм в наибольшем измерении с температурой осколка 18, 50 и 100 °С. Контроль температуры осколка в мягких тканях проводился с помощью тепловизора Fluke Ti125 (США, 2013) и термографа «Иртис 2000С» (Россия, 2012). Огнестрельное ранение наносилось из револьвера
«Форт-12» (Украина, 2012) (калибр 4 мм, начальная скорость 380 м/с), патрон Флобера которого был заряжен осколком, выполненным из части шурупа размером 5–6 мм и защищенным контейнером. Дистанция стрельбы была 1 метр. Минно-взрывные ранения проводились с помощью подрыва штатных взрывных (РГН, Ф-1) и самодельных устройств с фиксированным количеством однотипных металлических осколков с дистанции 2 метра через устройство для моделирования минно-взрывной травмы [4]. Подрыв взрывных устройств и нанесение ранений из оружия осуществляли специалисты, имеющие допуск к работе с взрывными устройствами в условиях специализированного тира и полигона с соблюдением мер безопасности.
Удаленные частицы ткани были представлены фиброзной, жировой и мышечной тканью, местами с четкой сформированной капсулой. Кусочки мягких тканей фиксировали в 40% нейтральном формалине и подвергали парафиновой проводке по методике, принятой в работе патологоанатомических лабораторий [2]. После парафиновой проводки изготавливали срезы толщиной 5–6 мкм, которые окрашивали гематоксилином и эозином, а также по методу Ван Гизона. Состояние мягких тканей оценивали в световом микроскопе (Carl Zeiss Ena, Германия) при разрешающем увеличении микроскопа в 56 и 400 раз.
Результаты и обсуждение
При ранении животного осколком, температура которого составляла 18 °С, из пневматического ружья раны зажили под струпом на 9-е сутки. На 14-й день после ранения хорошо визуализируется рубец размером 2 × 3 мм без признаков воспаления. При рассечении ткани в области рубца обнаружен осколок размером 6 × 4 мм, окруженный рубцовой тканью. Микроскопически в стенке капсулы, контактировавшей с осколком, определяются два слоя: внутренний, тонкий — с наличием фибробластов и фиброцитов и заметной макрофагально-лимфоцитарной инфильтрацией и наружный, толстый — с единичными макрофагами и лимфоцитами.
На 60-й день после ранения из пневматического ружья осколком, температура которого была 18 °С, рубец различим с большим трудом при ярком боковом освещении в виде тонкой полоски. Под рубцом микроскопически выявлена полость неправильной формы. На большом протяжении внутренняя поверхность капсулы гладкая, со стенками разной толщины и плотности «укладки» толстых коллагеновых волокон. После удаления осколка и микроскопического исследования в полости капсулы, как и в ее стенке, остались мелкие плотные фрагменты бурого цвета. Нужно сказать, что мелкие инкапсулированные фрагменты можно увидеть также в окружающей дерме и мышечной ткани.
При ранении из пневматического ружья осколком с температурой 50 °С клиническая картина заживления раны аналогична предыдущей. На 14-й день после ранения микроскопически обнаружено, что капсула осколка тонкая, внутренняя поверхность, контактирующая с осколком, гладкая. Клеточные элементы рубцовой ткани капсулы — только фибробласты и фиброциты. В тонких участках просвета раневого хода наблюдается созревающая грануляционная ткань с капиллярами, фибробластами, тонкими соединительнотканными волокнами.
У животного этой же группы на 30-й день после ранения капсула сформирована толстым слоем рубцовой ткани, волокна в которой извитые и толстые. Внутренняя поверхность капсулы гладкая, контактирует с поверхностью осколка. В участках просвета, ниже осколка, отмечается рост грануляционной ткани. Воспалительного инфильтрата нет.
На 60-й день после ранения из пневматического ружья при температуре осколка 50 °С, так же как и при его температуре 18 °С, рубец на коже едва различим — в виде тонкой полоски. Микроскопически в нижележащей ткани обнаружена капсула из рубцовой ткани со стенками разной толщины. Именно в этом случае выявлены эозинофильные бесструктурные массы фибриноидного некроза. Кроме того, в других участках выявлена молодая грануляционная ткань, что свидетельствует о вторичном некрозе.
При ранении из пневматического ружья осколком с температурой 50 °С процесс заживления нестабилен и инкапсуляция несовершенна, на 60-е сутки окружающие металлический осколок ткани содержат только широкие фиброзные тяжи.
При температуре ранящего осколка 100 °С заживление произошло таким же образом — под струпом. Микроскопически на 14-й день после ранения из пневматического ружья капсула осколка представлена еще не зрелой соединительной тканью, в которой отмечается наличие большого количества фибробластов и кое-где — макрофагов и лимфоцитов.
На 30-й день после ранения из пневматического ружья осколком с температурой 100 °С внутренняя поверхность капсулы гладкая, без лейкоцитарного инфильтрата, все еще с наличием молодой грануляционной ткани.
Клинически на 60-й день после ранения из пневматического ружья осколком с температурой 100 °С, так же как и с температурой 18 и 50 °С, обнаруживается тонкий, едва заметный рубец. При микроскопическом изучении капсулы отмечаются незрелость и рыхлость стенок, обилие черно-бурых мелких инородных тел в собственной полости. В толще стенки основной капсулы, вокруг раневого канала, отмечается наличие большого количества гранул гемосидерина как в цитоплазме сидерофагов, так и внеклеточно. Это свидетельствует о вторичных гемодинамических расстройствах. Стенка капсулы обогащена макрофагами, лимфоцитами.
Обобщая вышеизложенное, можно сказать, что после ранения из пневматического ружья наличие в мягких тканях осколка, имевшего при ранении разную температуру, сопровождается пролонгацией воспалительной реакции в стенке капсулы при его температуре 50 и 100 °С, что может быть объяснено большей степенью повреждения мягких тканей, вторичными гемодинамическими нарушениями и повторными некрозами, более выраженными при температуре осколка 100 °С.
Кроме особенностей структуры капсулы вокруг осколков после ранения из пневматического ружья, была изучена морфологическая картина заживления раны после огнестрельного ранения из пистолета «Форт-12» с наличием осколка в мягких тканях в динамике.
На 30-й день после ранения обнаружен свободно лежащий металлический осколок размером 6 × 4 мм, окруженный плотной соединительнотканной капсулой с гладкой внутренней поверхностью. Стенка капсулы сформирована компактной рубцовой тканью, которая контактирует с мышечной тканью, находящейся в состоянии воспаления (интерстициальный миозит). Здесь же отмечается наличие морфофункционально активных фибробластов. Одна из сторон образовавшейся вокруг осколка рубцовой капсулы выглядит утолщенной, с многочисленными мелкими черными включениями, что тормозит заживление и объясняет наличие в этом сроке в рубцовой ткани макрофагов и лимфоцитов. Вызывает интерес то, что в микропрепарат попала еще одна небольшая, продолговатой формы рубцовая капсула с гладкой внутренней поверхностью, имеющая выход на поверхность кожи, в стенке этой капсулы — минимальные воспалительные проявления.
На 60-й день после огнестрельного ранения капсула вокруг осколка имела тонкую стенку из молодой соединительной ткани, с мелкими темными включениями инородных тел. Окружающая капсулу мышечная ткань содержит небольшое количество макрофагов, лимфоцитов и увеличенное количество молодых фибробластов. Мышечные волокна гомогенизированы, лишены продольной и поперечной исчерченности.
На 90-й день после огнестрельного ранения в микропрепарате обнаружены две рубцовые капсулы вокруг осколков. На уровне гиподермы видно, что все сосуды в окружении капсул имеют широкую, склерозированную адвентицию (периваскулярный склероз), а в толще самой гиподермы встречаются мелкие участки незрелой соединительной ткани с наличием увеличенного количества фибробластов.
В просвете раневого канала на 90-й день после огнестрельного ранения обнаружен мелкий металлический осколок, окруженный плотной капсулой с наличием в ней мелких зерен копоти. Микроскопически стенка капсулы тонкая, плотная, с диффузной макрофагально-лимфоцитарной инфильтрацией. Интересно то, что рубцовая ткань капсулы имеет ответвления в прилегающую снаружи мышечную ткань, которая находится в состоянии интерстициального миозита и интерстициального, а также мелкофокусного склероза, что на 90-й день после ранения позволяет говорить о наличии хронического интерстициального миозита. О продолжающейся гибели мышечной ткани с наращиванием рубцовой ткани снаружи стенки капсулы свидетельствует обнаружение здесь активных фибробластов с крупным эухромным ядром.
Таким образом, при огнестрельном ранении осколком из пистолета «Форт-12» и наличии в заживающей ране осколка консервативное лечение не дает окончательного завершения воспалительного процесса даже через 3 месяца после ранения с наличием персистирующих дистрофических и некротических вторичных расстройств регенерации.
При моделировании минно-взрывного ранения мягких тканей в ближайшие сроки сохраняются повреждающий фактор и персистирующее воспаление с развитием незрелой рубцовой ткани. В частности, на 30-й день после минно-взрывных травм кожный дефект замещен плотным, умеренно-эластичным рубцом. При рассечении ткани под кожным рубцом обнаруживается инкапсулированный осколок размером 5 × 4 мм.
Микроскопически стенка капсулы представляет собой не совсем плотную рубцовую ткань. Особенностью именно минно-взрывной травмы является наличие в капсуле разрывов со значительным количеством макрофагов и круглоклеточным инфильтратом. В стенке капсулы много макрофагов, лимфоцитов, сидеробластов/сидерофагов, что свидетельствует о вторичных нарушениях гемодинамики и геморрагиях. В общем массиве рубцовой ткани отмечается большое количество фибробластов, что означает, что накопление коллагена продолжается. Происходят образование и созревание грануляционной ткани, миграция фибробластов, синтез тонких единичных коллагеновых волокон.
На 60-й день после минно-взрывной травмы в мягких тканях состояние раны похожее — в наличии инкапсулированный осколок и множественные «ходы» в капсуле. В стенке капсулы обнаружены очажки макрофагально-лимфоцитарной инфильтрации, что свидетельствует о продолжающемся воспалении в области более глубоких уровней раны в связи с наличием инородных тел.
Микроскопическая картина на 90-й день после минно-взрывной травмы представлена молодой рубцовой тканью с интенсивной фуксинофилией в наружном слое и незрелой — без фуксинофилии во внутреннем слое стенки.
Выводы
1. При ранении мягких тканей из пневматического ружья с температурой осколка 18 °С на 14-е сутки определяется уже молодая соединительная ткань, при температуре осколка 50 °С — только созревающая грануляционная ткань с незначительным количеством соединительнотканных клеток — фибробластов.
2. При ранении мягких тканей осколком с температурой 50 и 100 °С процесс заживления и инкапсуляции вокруг осколка нарушен и нестабилен. Капсула подвергается вторичному фибриноидному некрозу (в отличие от стабильного процесса регенерации при температуре осколка 18 °С), даже на 90-е сутки образована незрелой рыхлой соединительной тканью.
3. Заживление огнестрельных ран в разные сроки на 30, 60 и 90-е сутки после огнестрельного осколочного ранения несостоятельно в связи с нарушением и извращением синтеза соединительной ткани, созревающей и не подвергающейся фиброзу и склерозу, волокна которой не полностью и не равномерно коллагенизированы и подвергаются фибриноидному некрозу с очагами вновь образованной грануляционной ткани, созревание которой, в свою очередь, нарушено. Возникает circulus vilosus — порочный круг созревания соединительной ткани.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии какого-либо конфликта интересов при подготовке данной статьи.
Список литературы
1. Вказівки з воєнно-польової хірургії / За ред. Я.Л. Заруцького, А.А. Шудрака. — К.: СПД Чалчинська Н.В., 2014. — 396 с.
2. Герасименко О.І., Антонов А.Г., Герасименко К.О., Коміссарова М.О., Коміссаров М.Л. Судова медицина: Підручник для ВНЗ / За заг. ред. О.І. Герасименка. — К.: КНТ, 2016. — 630 с.
3. Замятин П.Н., Негодуйко В.В., Невзоров В.П. Динамика изменений ультраструктурной организации миосимпластов в мягких тканях при наличии инородного металлического тела огнестрельного происхождения // Експериментальна і клінічна медицина. — 2017. — № 1(74). — С. 103-109.
4. Патент на корисну модель № 113708 (UA). Пристрій-концентратор для моделювання мінно-вибухових осколкових та вогнепальних поранень / Михайлусов Р.М., Негодуйко В.В., Перлін С.І., Шевцов С.О., Куча М.С., Каракуркчі Д.А., Приходько Ю.В. Заявлено 29.07.2016; Опубл. 10.02.2017; Бюл. № 3.
5. Якімова Т.П., Негодуйко В.В. Патоморфоз м’яких тканин в ділянці стороннього тіла вогнепального походження в різні терміни // Проблеми військової охорони здоров’я. — К., 2017. — Вип. 48. — С. 290-297.
6. Военно-полевая хирургия: Учебник. — 2-е изд., изм. и доп. / Под ред Е.К. Гуманенко. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016. — 768 с.
7. Патологическая анатомия боевых поражений и их осложнений / Под ред. С.А. Повзуна, Н.Д. Клочкова, М.В. Рогачева. — СПб.: ВМедА, 2002. — 179 с.