Комплексная оценка эффективности паравульнарного введения антигипоксантов при огнестрельных ранениях мышц

Полный текст

Лечение огнестрельных ранений является одним из приоритетных направлений военно-полевой хирургии [3]. В то же время данная проблема становится все более актуальной и для хирургии мирного времени, что связано с увеличением числа террористических актов и распространением огнестрельного оружия среди населения [8, 9]. Это обусловливает значимость исследований, направленных на разработку новых, патогенетически обоснованных способов лечения огнестрельных ран. Одним из перспективных направлений исследований является изучение действия лекарственных средств антигипоксантного действия, позволяющих нормализовать обменные процессы в тканях за счет устранения гипоксии [2, 4, 6, 7]. При этом недостаточно данных об эффективности применения различных антигипоксантов для лечения огнестрельных ран, особенно при их введении непосредственно в зону повреждения. Все это обусловило проведение представленной научной работы. Цель исследования Оценка эффективности паравульнарного введения антигипоксантов при огнестрельных ранениях мышц. Исследования выполнялись в рамках научно-исследовательской работы «Оптимизация оказания помощи при боевой хирургической травме» кафедры военно-полевой хирургии учреждения образования «Белорусский государственный медицинский университет». Материал и методы Исследования были выполнены в виварии учреждения по согласованию с комитетом по биомедицинской этике. Работа с животными проводилась в соответствии с требованиями «Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов и в иных научных целях» (Страсбург, 1986). Объектом исследования были 15 кроликов, которым наносили сквозное пулевое ранение тазовой конечности (без повреждения кости и сосудов). В соответствии с методикой, разработанной профессором Л.Б.Озерецковским [5], применяли малокалиберную спортивную винтовку ТОЗ-8 (калибр 5,6 мм) и патроны с пулей уменьшенной массы (1,6 г). Моделирование огнестрельного ранения осуществлялось на стрельбище полигона отдельной механизированной бригады. Через 4 ч после ранения, что имитировало срок доставки на этап квалифицированной хирургической помощи, всем животным выполняли обработку раны: рассечение кожного покрова и фасции, промывание раневого канала 0,05% раствором хлоргексидина, паравульнарное внутримышечное инъекционное введение в ткани с сохраненной жизнеспособностью (в зону вторичного некроза) 2 мл изучаемого лекарственного средства, накладывалась асептическая повязка. В зависимости от вида вводимого препарата животные были разделены на три группы по 5 кроликов в каждой. В первой группе использовали раствор для инъекций метилэтилпиридинола гидрохлорид из расчета 10 мг/кг массы и физиологический раствор хлорида натрия до общего объема 2 мл (группа «Метилэтилпиридинол»). Во второй группе применяли раствор для инъекций этилметилгидроксипиридина сукцинат из расчета 10 мг/кг массы и физиологический раствор хлорида натрия до общего объема 2 мл (группа «Мексидол»). В третьей группе (контрольной) использовали 2 мл физиологического раствора хлорида натрия (группа «Контроль»). Лечение животных проводилось в течение 7 сут. Ежедневно выполнялась перевязка: промывание раневого канала 0,05% раствором хлоргексидина, паравульнарное внутримышечное инъекционное введение 2 мл лекарственного средства (в зависимости от группы животных). Антибактериальная терапия включала внутримышечное введение (через 4 ч после ранения и затем ежедневно) цефотаксима (антибиотика цефалоспоринового ряда III поколения) в дозе 0,5 мг/кг на протяжении всего периода наблюдения. Для оценки динамики раневого процесса на 1-е, 3-и, 5-е, 7-е сутки после ранения у каждого животного проводился забор раневого экссудата методом поверхностной биопсии по М.Ф.Камаеву [1] с приготовлением 4 препаратов для цитологического исследования (по два из каждой полуокружности раны). Два препарата после высыхания для фиксации погружали на 5 мин в метиловый спирт, после фиксации окрашивали препарат по Романовскому-Гимзе. Два препарата после высыхания в течение 5 мин без фиксации окрашивали красителем Мая-Грюнвальда, после чего промывали проточной водой. Препараты исследовали методом световой микроскопии. В зависимости от визуализируемой картины выделяли следующие типы цитограмм и соответствующие им фазы раневого процесса [1]. 1. Некротический тип. 2. Дегенеративно-воспалительный тип. 3. Воспалительный тип. Эти типы цитограмм характеризуют последовательное течение первой фазы раневого процесса - фазы воспаления. 4. Воспалительно-регенераторный тип. 5. Регенераторно-воспалительный тип. 5. Регенераторный тип. Представленные типы цитограмм характеризуют течение второй фазы раневого процесса - фазы регенерации. На 7-е сутки после ранения животных выводили из эксперимента, после чего производили забор ткани мышц конечности из пяти точек, которые располагались по условной линии, проходящей вдоль оси конечности через рану с интервалом в 1 см. Точка 3 соответствовала поверхности раневого канала. Точка 1 располагалась наиболее проксимально, точка 5 - наиболее дистально (на расстоянии 2 см от центра раны). В ходе предварительных исследований было установлено, что точка 3 находится в зоне первичного некроза, точки 2 и 4 - в зоне вторичного некроза, точки 1 и 5 - периферические ткани, находящиеся вокруг зоны вторичного некроза. Из гистологического материала по стандартной методике готовились парафиновые блоки, выполнялись срезы с окраской гематоксилином и эозином. Для объективной оценки морфологических изменений и возможности сравнения их выраженности в различных группах животных применяли индекс морфологических изменений мышц (ИМИМш) (рационализаторское предложение от 25.09.2014 г. № 18). ИМИМш основан на учете трех наиболее значимых признаков, определяемых при световой микроскопии: преднекротические и некротические изменения в мышцах, клеточная инфильтрация, «блокада» микроциркуляторного русла. Каждому из учитываемых признаков в зависимости от его выраженности присваивали балльную оценку (максимальное значение каждого из признаков - 5 баллов). Итоговое значение ИМИМш рассчитывали путем суммирования полученных баллов. В соответствии с разработанной методикой расчета, более высокие значения индекса характерны для более выраженных изменений. Данные представлены в виде Me (25-75%), где Me - медиана, (25-75%) - 25 и 75 процентили. Для оценки статистической значимости различий между двумя группами применяли U-тест Манна-Уитни (M-W), между тремя и более группами - H-тест Крускала-Уоллиса (K-W). Результаты считали достоверно различными при уровне значимости p<0,05. Результаты и обсуждение Через сутки после ранения во всех группах («Метилэтилпиридинол», «Мексидол», «Контроль») определялся некротический тип цитограммы: тканевой детрит, остатки разрушенных нейтрофилов, большое количество расположенных внеклеточно микроорганизмов (рис. 1, с. 2 вклейки). В дальнейшем течение раневого процесса в группах значимо различалось. В группе «Контроль» через 3 сут после ранения также преобладал некротический тип цитограммы (80%), в 20% случаев был определен дегенеративно-воспалительный тип: появление признаков фагоцитарной активности сохраненных нейтрофилов с расположением отдельных микроорганизмов внутриклеточно (рис. 2, с. 2 вклейки). Через 5 сут после ранения в данной группе сохранялись некротический (40%) и дегенеративно-воспалительный (60%) типы цитограмм. Спустя 7 сут после ранения практически отсутствовала динамика раневого процесса: некротический тип цитограммы (20%), дегенеративно-воспалительный тип - (80%). Признаки второй фазы раневого процесса в исследуемый период в группе «Контроль» отсутствовали. Все это свидетельствовало о слабой выраженности воспалительной реакции у животных этой группы. Введение антигипоксантов приводило к изменению динамики раневого процесса уже через 3 сут после травмы. В группе «Мексидол» через 3 сут после ранения дегенеративно-воспалительный тип цитограммы был в 60% случаев, в 20% случаев выявлен воспалительный тип цитограммы (увеличение числа сохраненных нейтрофилов, появление макрофагов и полибластов). Это указывало на нормальное течение острого воспаления. Спустя 5 сут после ранения существенной динамики раневого процесса (по сравнению с предыдущей цитограммой) не было: дегенеративно-воспалительный тип цитограммы - у 60% животных, воспалительный тип - у 20%. Через 7 сут после ранения в данной группе у 40% животных выявлен дегенеративно-воспалительный тип цитограммы, в 40% случаев - воспалительный тип. Однако в 20% случаев отмечался воспалительно-регенераторный тип цитограммы (уменьшение числа нейтрофилов, наличие полибластов, макрофагов, фибробластов, волокон и эпителиальных клеток), что указывает на начало второй фазы раневого процесса. Таким образом, в исследуемый период в группе «Мексидол» отмечено начало перехода раневого процесса в фазу регенерации. Наиболее выраженная динамика раневого процесса было отмечена в группе «Метилэтилпиридинол». Спустя 3 сут после ранения наряду с сохранением дегенеративно-воспалительного типа цитограммы в 40% случаев, у 60% животных данной группы выявили воспалительный тип цитограммы, что указывает на более быстрое течение первой фазы раневого процесса (фазы воспаления). Через 5 сут после ранения выявленные изменения отличались не только от цитограмм животных других групп, но и от предыдущей цитограммы этой группы. Воспалительный тип цитограммы был выявлен у 40% животных, в остальных 60% случаев отмечался воспалительно-регенераторный и регенераторно-воспалительный типы цитограмм (рис. 3, с. 2 вклейки). Это указывает на развитие у 60% животных группы «Метилэтилпиридинол» второй фазы раневого процесса. Через 7 сут после ранения у всех животных цитограммы указывали на вторую фазу раневого процесса: воспалительно-регенераторный тип цитограммы был выявлен в 60% случаев, регенераторно-воспалительный тип цитограммы - в 40%. Таким образом, в группе «Метилэтилпиридинол» установлено более раннее начало фазы регенерации (на 2 сут раньше, чем в группе «Мексидол») и наличие воспалительно-регенераторного и регенераторно-воспалительного типов цитограмм у всех животных этой группы через 7 сут после ранения. Результаты цитограмм позволяют определить динамику раневого процесса, однако, по сути, они являются промежуточными данными, в связи с этим необходима оценка морфологических изменений в различных участках огнестрельной раны. Выраженность морфологических изменений оценивалась в различных участках поврежденных мышц: зона первичного некроза - точка 3 (рис. 4, с. 2 вклейки), зона вторичного некроза, куда непосредственно и вводились сравниваемые препараты (точки 2 и 4), ткани вокруг зоны вторичного некроза (точки 1 и 5). Значения ИМИМш на поверхности раневого канала (точка 3) в группе «Метилэтилпиридинол» составили 5 (2-7), в группе «Мексидол» - 8 (7-12), в группе «Контроль» - 10 (8-11) (K-W, p =0,0202). Таким образом, у животных, в лечении которых применяли антигипоксанты, воспалительно-некротические изменения на поверхности раневого канала менее выраженные, чем в контрольной группе. Однако только при сравнении групп «Метилэтилпиридинол» и «Контроль» различия являются статистически значимыми - M-W, p =0,0121 («Мексидол» и «Контроль» - M-W, p=0,6015). Сравниваемые препараты вводили непосредственно в зону вторичного некроза, поэтому анализ изменений в точках 2 и 4 представляет наибольший интерес. Выраженность воспалительно-некротических изменений в группах различалась: в группе «Метилэтилпиридинол» - 4 (3-7), рис. 5, с. 2 вклейки)., в группе «Мексидол» - 7 (5-10), рис. 6, с. 2 вклейки)., в группе «Контроль» - 11,5 (10-13) (K-W, p=0,0013). В обеих группах при применении антигипоксантов значения ИМИМш были значимо ниже, чем в группе «Контроль»: «Метилэтилпиридинол» - M-W, р=0,0012; «Мексидол» - M-W, р=0,0284. При этом значения ИМИМш в группе «Метилэтилпиридинол» были статистически значимо ниже, чем в группе «Мексидол» (M-W, p =0,0498). Таким образом, выраженность воспалительно-некротических изменений в мышцах в группе «Метилэтилпиридинол» была значимо ниже не только по сравнению с группой «Контроль», но и с группой «Мексидол». Значения ИМИМш в точках 1 и 5 (периферические ткани) в группах «Метилэтилпиридинол» - 5 (4-7) и «Мексидол» - 6 (4-7) были ниже, чем в группе «Контроль» - 7 (5-10), однако данные различия были статистически не значимыми (K-W, p=0,3329). Таким образом, паравульнарное внутримышечное введение антигипоксантов при огнестрельных ранениях конечностей приводит к снижению выраженности воспалительно-некротических изменений в мышцах. Применение метилэтилпиридинола гидрохлорида позволило достигнуть более выраженного лечебного эффекта. Наиболее значимым подтверждением этого является снижение ИМИМш в зоне вторичного некроза на 57,5% по сравнению с животными контрольной группы (p=0,0012), и на 40% по сравнению с животными, при лечении которых применяли мексидол (p=0,0498). Полученные различия, по нашему мнению, связаны с воздействием метилэтилпиридинола не только на окислительно-восстановительные процессы на митохондриальном уровне, но и на микроциркуляторное русло. Это подтверждается частотой встречаемости блокады микроциркуляторного русла в мышцах зоны вторичного некроза: группа «Метилэтилпиридинол» - 10%, группа «Мексидол» - 30%, группа «Контроль» - 80%. В Ы В О Д Ы 1. Паравульнарное внутримышечное инъекционное введение лекарственных средств с антигипоксантным действием при огнестрельных ранениях позволяет ускорить течение раневого процесса и снижает выраженность дегенеративно-некротических изменений в мышцах. 2. Применение метилэтилпиридинола позволило получить более значимый лечебный эффект по сравнению не только с животными контрольной группы, но и с животными, при лечении которых применяли этилметилгидроксипиридина сукцинат, что связано с возможностью препарата более эффективно устранять блокаду микроциркуляторного русла.

Об авторах

А. П Трухан

Белорусский государственный медицинский университет

Email: aleksdoc@yandex.by
доцент, подполковник медицинской службы ВС Республики Беларусь г. Минск, Республика Беларусь

С. А Жидков

Белорусский государственный медицинский университет

заслуженный врач Республики Беларусь, профессор, полковник медицинской службы в отставке г. Минск, Республика Беларусь

Т. А Летковская

Белорусский государственный медицинский университет

доцент г. Минск, Республика Беларусь

Список литературы

Дополнительные файлы