Биология ва тиббиёт муаммолари, 2015, №3 (84) 99
УДК: 616-001.17-085.324:599.731.1-035.51-076.4]-092.9
УЛЬТРАСТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ОЖОГОВОЙ РАНЫ В УСЛОВИЯХ ПРИМЕНЕНИЯ
КРИОЛИОФИЛИЗИРОВАНОГО КСЕНОДЕРМАЛЬНОГО СУБСТРАТА ПОСЛЕ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ТРАВМЫ
С.Б. КРАМАР, К.С. ВОЛКОВ
Тернопольский государственный медицинский университет имени И.Я. Горбачевского,
Украина, г. Тернополь
ТАЖРИБА КУЙИШ ЖАРОҲАТИДАН СЎНГ КРИОЛИОФИЛЛАНГАН КСЕНОДЕРМАЛ
СУБСТРАТНИ ҚЎЛЛАШ ШАРОИТИДА КУЙГАН ЖАРОҲАТНИНГ
УЛЬТРАСТРУКТУРАЛИ ЎЗГАРИШЛАРИ
С.Б. КРАМАР, К.С. ВОЛКОВ
И.Я. Горбачевский номидаги Тернополь Давлат медицина университети, Украина, Тернополь
ULTRASTRUCTURAL
CHANGES
OF BURN WOUND
AFTER EXPERIMENTAL THERMAL
TRAUMA AND APPLICATION OF
CRIOLIOFILIZED XENOGRAFT SUBSTRATE
S.B. KRAMAR, K.S. VOLKOV
Ternopil State Medical University, Ukraine, Ternopil
Денгиз чучқаларида оғир куйиш жароҳати тажриба тадқиқоти ўтказилгандан сўнг
криолиофилланган
ксенодермал
субстратни
қўллаш
шароитида
куйган
жароҳатнинг
ультраструктурали ўзгаришлари ўрганилди. Тажриба эрта даврида бундай восита қўллангандан сўнг
яллиғланиш реакцияси камайганлиги аниқланди ва жароҳат чегарасида регенерация жараёни
фаоллашди. Бу фибробластлар, кератиноцитлар ва гемокапиллярларнинг ниҳоятда жароҳатланишини
олдини олади. Тажриба кечки даврида ксенотерининг майдаланган субстратлари қўлланганда
жароҳат соҳасида тери дермасининг структурали компонентларини тикланишини фаоллаштиради ва
жароҳат эпителизациясини тезлаштиради.
Калит сўзлар:
ультраструктурали ўзгаришглар, куйган жароҳат криолиофилланган
ксенодермал субстрат, куйиш жароҳати.
In experiments on guinea pigs were studied ultrastructural status of burn wound
at different times after
severe thermal trauma and usage crioliofilized xenograft substrate. It was established that the use of this drug
in the early stages of the experiment reduces the inflammatory response and activates regenerative processes
in the boundary area of the wound.
This prevents significant damage to the ultrastructure of fibroblasts,
keratinocytes and capillaries. In the later stages of the experiment the use of
crioliofilized xenograft substrate
promotes active restoration of the structural components of the dermis of the skin in the affected area and
accelerates epithelization of the wound.
Key words:
ultrastructural changes, burn wound,
crioliofilized xenograft substrate, thermal trauma.
Вступление.
Ожоговые поражения явля-
ются одними из лидирующих в структуре обще-
го травматизма. По данным ВОЗ ежегодно в ми-
ре регистрируется более 300 тыс. смертельных
случаев, вызванных ожогами [6, 10, 11]. Несмот-
ря на значительные достижения в комбустиоло-
гии, лечение данного вида травм является одной
из наиболее сложных проблем хирургии [7].
Важной задачей при лечении ожогов кожи есть
разработка и усовершенствование временных
биологических покрытий, которые способствуют
восстановлению целостности кожного покрова,
защищают рану от механических повреждений,
инфицирования и обладают бактериостатиче-
ским эффектом [1, 5]. На сегодня, для местного
лечения термической травмы существует значи-
тельное количество методов и способов, разра-
ботано много эффективных препаратов. В част-
ности, широкое применение получили лиофили-
зированные ксенодермоимплантаты [5, 6, 9]. Од-
нако эффективность их использования при лече-
нии инфицированных ран со значительными се-
розно-гнойными выделениями недостаточная. В
последние годы проводятся исследования
свойств криолиофилизированого ксенодермаль-
ного субстрата, который может быть использо-
ван для разработки новых методических схем
местного лечения ожогов. Уже известно, что из-
мельченный субстрат ксенокожи имеет высокие
сорбционно-антитоксический,
пластический,
метаболический
и
окислительно-
восстановительный потенциалы, богатый ами-
нокислотами и микроэлементами [2, 4, 8]. Одна-
ко остаются малоизученными морфологические
особенности заживления термических ран при
его использовании.
Ультраструктурные изменения ожоговой раны в условиях применения криолиофилизи-…
100 Проблемы биологии и медицины, 2015, №3 (84)
Целью этой работы было установление
ультраструктурного состояния ожоговой раны
после ранней некрэктомии участка поражения и
ее покрытия измельченным субстратом лиофи-
лизированной ксенокожи в динамике после экс-
периментальной термической травмы.
Материалы и методы.
Эксперименталь-
ные исследования выполнены на 20 половозре-
лых морских свинках. При проведении исследо-
ваний придерживались международных правил и
принципов "Европейской конвенции о защите
позвоночных животных, используемых для экс-
периментов и с другой научной целью" (Страс-
бург, 1986) и "Общих этических принципов экс-
периментов на животных" (Киев, 2001).
Ожог III степени на 20 % поверхности тела
животных наносили водяным паром при темпе-
ратуре 96–97°С в течение 60 секунд под общим
эфирным наркозом. Через 1 сутки после ожога
проводили раннюю некрэктомию поврежденных
участков кожи животных. Раны, которые обра-
зовались покрывали измельченным субстратом
криолиофилизированой ксенокожи. Декапита-
цию животных проводили на 7, 14, и 21 сутки
опыта.
Забор
материала
для
электронно-
микроскопических исследований проводили со-
гласно общепринятой методики [3]. Отпрепари-
рованые кусочки центрального и перифериче-
ского участков поврежденной кожи фиксирова-
ли в 2,5 % растворе глютаральдегида. Постфик-
сацию материала осуществляли 1 % раствором
четырехокиси осмия на буфере Миллонига в те-
чении 60 минут, после чего проводили его де-
гидратацию в пропиленоксиде и заливали в
смесь эпоксидных смол с аралдитом. Ультратон-
кие срезы, изготовленные на ультрамикротоме
LKB-3 (Швеция), контрастировали 1 % водным
раствором уранилацетата и цитратом свинца со-
гласно методу Рейнольдса и изучали в электрон-
ном микроскопе ПЭМ-125К.
Результаты исследования и их обсужде-
ние
. Субмикроскопические исследования на 7
сутки после термической травмы, проведения
ранней некрэктомии и закрытия раны измель-
ченным субстратом ксенокожи показали, что в
центральной области поражения наблюдаются
признаки активного формирования грануляци-
онной ткани. В ней отмечаются микрососуды с
расширенными просветами, заполненные эрит-
роцитами, нейтрофилами, лимфоцитами и тром-
боцитами. Клетки лейкоцитарного ряда наблю-
даются также вне сосудов в аморфном веществе
соединительной ткани. В таких местах заживле-
ния имеются также макрофаги, плазмолемма ко-
торых образует псевдоподии, а в цитоплазме
много первичных и вторичных лизосом.
В центральном участке раны наблюдаются
поврежденные фиброциты и зрелые фибробла-
сты. Фиброциты в основном локализованы в
верхнем слое раны. Для них характерны пикно-
тические, осмиофильные ядра с гетерохромати-
новыми участками в кариоплазме. В цитоплазме
таких клеток органеллы деструктивно изменены.
Расширены, фрагментированы канальци грану-
лярной эндоплазматической сети и цистерны
комплекса Гольджи. Также отмечаются набух-
шие, с просветленным матриксом и поврежден-
ными кристами митохондрии (рис. 1).
В нижних слоях раны наблюдаются зрелые
фибробласты продолговатой формы с отростка-
ми. Их ядра выглядят увеличенными, а ядерная
оболочка имеет инвагинации. В кариоплазме
наблюдаются глыбки гетерохроматина, которые
расположены преимущественно по периферии
ядра. В цитоплазме таких клеток хорошо разви-
ты канальци гранулярной эндоплазматической
сети, они умеренно расширены, а на поверхно-
сти их мембран много рибосом. Диктиосомы
комплекса Гольджи расположены парануклеар-
но. Часть митохондрий гипертрофированы,
имеют локально просветленный матрикс и ча-
стично редуцированые кристи. Вокруг этих кле-
ток расположены тонкие новообразованые кол-
лагеновые волокна. Такое ультраструктурное
состояние фибробластов характеризует их функ-
циональную активность, что необходимо для
обновления компонентов межклеточного веще-
ства.
В межклеточном веществе в местах за-
живления отмечаются хорошо структурирован-
ные нейтрофилы и лимфоциты (рис. 2).
Субмикроскопически в этот срок опыта в
краевой области раны наблюдается формирова-
ние эпидермального регенерата, ростковую зону
которого составляют стволовые и молодые эпи-
дермоциты. Большую площадь стволовых клеток
составляют округло-овальные ядра, а их повы-
шенной электронной плотности цитоплазма со-
держит мало органелл. Небольшие молодые
эпидермоциты имеют также округлые ядра с яд-
рышками в кариоплазме. Цитоплазма таких кле-
ток электронносветлее, чем в стволовых клетках,
имеет небольшое количество органелл, в частно-
сти митохондрий, отдельных канальцев грану-
лярной эндоплазматической сети. Эпителиоциты
размещены плотно, между ними хорошо выра-
жены структурированные десмосомальние кон-
такты.
С.Б. Крамар, К.С. Волков
Биология ва тиббиёт муаммолари, 2015, №3 (84) 101
Рис. 1. Субмикроскопическое состояние цен-
трального участка раны на 7 сутки опыта. Ядро
(1) и цитоплазма (2) фиброцита, остатки разру-
шенных клеток (3), межклеточное вещество (4). х
7000
Рис. 2. Ультраструктурная организация участка
раны на 7 сутки эксперимента. Ядро (1) и цито-
плазма (2) фибробласта, нейтрофил (3), межкле-
точное вещество (4). х 7000
Такая структура эпителиоцитов в краевой
области свидетельствует об активации репара-
тивного процесса, которому способствует при-
менение криолиофилизированого ксенодермаль-
ного субстрата.
В краевой области раны на 7 сутки экспе-
римента происходит реорганизация структуры
дермы. Субмикроскопически установлено об-
новление компонентов микроциркуляторного
русла. Наблюдаются гемокапилляры с неширо-
кими просветами, стенка которых образована
продолговатыми эндотелиоцитами, которые рас-
положены на сформировавшейся базальной
мембране. Цитоплазма ядерной зоны этих клеток
насыщенна рибосомами, имеются небольшие
митохондрии, отдельные канальци гранулярной
эндоплазматической сети, а в цитоплазматиче-
ских участках эндотелиоцитов отмечается много
пиноцитозных пузырьков. В межклеточном ве-
ществе вокруг таких гемокапилляров наблюда-
ются активные фибробласты, которые имеют
немногочисленные отростки. Их цитоплазма
насыщенна органеллами, хорошо выражены ка-
нальца гранулярной эндоплазматической сети,
много рибосом, имеются элементы комплекса
Гольджи и митохондрии с хорошо контуриро-
ванными кристами. Ядра фибробластов имеют
продолговатую форму, инвагинации кариолемы,
а в кариоплазме ядрышки и небольшие глыбки
гетерохроматина.
Электронномикроскопические
иссле-
дования на 14 сутки эксперимента установили
нарастание положительного влияния примене-
ния корректирующего фактора на заживление
ожоговой раны. В центральном ее участке моло-
дая грануляционная ткань богата на молодые и
зрелые фибробласты. Ядра последних удлинен-
ные, с четко контурированной кариолемой, эух-
роматином в кариоплазме и одним-двумя яд-
рышками. Цитоплазма таких клеток насыщена
функционально активными органеллами. Хоро-
шо развита гранулярная эндоплазматическая
сеть, на мембранах ее канальцев много рибосом,
а в гиалоплазме – свободных рибосом и поли-
сом. Значительную площадь цитоплазмы зани-
мают диктиосомы комплекса Гольджи, имеются
округло-овальные митохондрии с четко выра-
женными кристами. Такая ультраструктура фиб-
робластов характеризует их высокую функцио-
нальную активность, что направлена на обнов-
ление межклеточного вещества соединительной
ткани. В их плазмолеме наблюдается формиро-
вание коллагеновых фибрилл, которые часто
располагаются пучками (рис. 3).
В дерме, что обновляется наблюдаются
компоненты микроциркуляторного русла, кото-
рые формируются. Гемокапилляры преимуще-
ственно имеют неширокие просветы, в составе
стенки наблюдаются эндотелиоциты, в цито-
плазме которых немногочисленные органеллы,
много пиноцитозных пузырьков, кавеол. В ядрах
кариоплазму составляет эухроматин, имеются
инвагинации кариолемы (рис. 4).
В области раны обнаруживаются макрофа-
ги с небольшим количеством псевдоподий, и
преобладанием в цитоплазме первичных лизо-
сом. В этот срок пораженный участок покрыт
одним-двумя слоями малодифференцированных
эпидермоцитов. Их ядра округлой формы, а в
цитоплазме много полисом.
Ультраструктурные изменения ожоговой раны в условиях применения криолиофилизи-…
102 Проблемы биологии и медицины, 2015, №3 (84)
Рис. 3. Центральный участок раны на 14 сутки
эксперимента. Субмикроскопическая организа-
ция цитоплазмы фибробласта (1), коллагеновые
волокна (2), которые формируются в межклеточ-
ном веществе. х 35000
Рис. 4. Субмикроскопическая организация ге-
мокапилляра в дерме на 14 сутки эксперимента.
Эндотелиоцит (1), просвет капилляра (2), меж-
клеточное вещество (3). х 12000
Субмикроскопически на 14 сутки опыта в
краевой области раны отмечается значительное
утолщение эпидермиса. В цитоплазме неболь-
ших базальных кератиноцитов между филамен-
тами находятся свободные рибосомы и мито-
хондрии, умеренно развита гранулярная эндо-
плазматическая сеть. Их ядра округло-овальные,
с немногочисленными инвагинациями кариоле-
мы.
Скопление гетерохроматина размещены
вблизи внутренней ядерной мембраны. В этот
срок опыта отмечается также обновление эпите-
лиоцитов придатков кожи. Молодые камбиаль-
ные клетки волосяных фолликулов и желез со-
держат овальные ядра с четко контурированной
кариолемой, скоплениями гетерохроматина в
них и одним-двумя ядрышками в кариоплазме.
Цитоплазма таких клеток богата на свободные
рибосомы, митохондрии и имеет умеренно раз-
витую гранулярную эндоплазматическую сеть.
Электронномикроскопические исследова-
ния участка поражения на 21 сутку опыта пока-
зали, что применение криолиофилизированого
ксенодермального субстрата способствует за-
живлению раневого дефекта и его полной эпите-
лизации. В эпителиальном регенерате, который
покрывает хорошо сформированную соедини-
тельную ткань, богатую на коллагеновые и эла-
стичные волокна, наблюдаются признаки фор-
мирования слоев эпидермиса, в частности ба-
зального, шиповатого и зернистого (рис. 5).
Молодые базальные эпителиоциты имеют
хорошо контурированные ядра, в кариоплазме
которых имеются большие ядрышки и рибосо-
мальные гранулы, наблюдаются инвагинации
кариолемы, умеренно расширеные перинуклеар-
ные пространства. В цитоплазме клеток базаль-
ного и шиповатого слоев тонофиламенты обра-
зуют пучки, часть митохондрий гипертрофиро-
вана, с просветленным матриксом, много поли-
сом. Встречаются эпидермоциты в фазе митоти-
ческого деления. Между кератиноцитами хоро-
шо выражены десмосомальные контакты. Под
эпидермальным регенератом отмечается форми-
рование базальной мембраны, которая отделяет
его от дермы. Наблюдаются признаки формиро-
вания сосочков рыхлой соединительной ткани, в
которых выявляются новообразованные гемока-
пилляры.
В этот срок опыта теряется грань между
краевыми и центральными участками раны.
Рис. 5. Ультраструктурное состояние эпидерми-
са в области заживления раны на 21 сутки опыта.
Ядро (1) и цитоплазма (2) кератиноцита зерни-
стого слоя, зерна кератогиалина (3). x 8000
Выводы.
Таким образом, субмикроскопи-
чески установлено, что наложение измельченно-
го субстрата криолиофилизированой ксенокожи
на рану, которая образовалась после некрэкто-
С.Б. Крамар, К.С. Волков
Биология ва тиббиёт муаммолари, 2015, №3 (84) 103
мии термически поврежденных участков, уже в
ранние сроки после ожога активизирует регене-
раторные процессы. Происходит формирование
эпителиального регенерата в краевой области
раны и грануляционной ткани, насыщенной лей-
коцитами, макрофагами, фибробластами. Обра-
зуются гемокапилляры в центральной зоне.
В поздние сроки положительное влияние
использования криолиофилизированого ксено-
дермального субстрата электронномикроскопи-
чески проявляется заживлением раневого дефек-
та с образованием соединительной ткани сосоч-
кового и сетчатого слоев дермы и полной эпите-
лизацией поверхности поражения на фоне ан-
гиогенеза, высокой пролиферативной и функци-
ональной активности фибробластов, кератино-
цитов росткового слоя эпидермиса и придатков
кожи.
Литература:
1.
Використання гелю на основі ацетату
хітозану для лікування опіків шкіри / М. В.
Погорєлов, О. В. Калінкевич, Т. В. Івахнюк [та
ін.] // Актуальні проблеми сучасної медицини:
Вісник Української медичної стоматологічної
академії. – 2011. – Т. 11, вип. 4 (36). – С. 141–
146.
2.
Гістологічний стан внутрішніх органів щурів
при тривалому внутрішньошлунковому введенні
суспензії ксенодермального субстрату / Ю. С.
П’ятницький, К. С. Волков, Т. В. Дацко [та ін.] //
Науковий вісник Ужгородського університету,
серія “Медицина”. – 2014. – Вип. 1, № 49. – С.
20–23.
3.
Горальський Л. П. Основи гістологічної
техніки
і
морфофункціональні
методи
дослідження у нормі та при патології / Л. П.
Горальський, В. Т. Хомич, О. І. Кононський –
Житомир : Полісся, 2005. – 284 с.
4.
Гуда
Н.
В.
Вміст
амінокислот
та
мікроелементів у кріоліофілізованій ксеношкірі
як показник їх біологічної активності / Н. В.
Гуда, А. В. Цимбалюк // Медична хімія. – 2012. –
Т. 14, № 1 (50). – С. 70–72.
5.
Ковальчук
А.
О.
Динаміка
змін
мікробіологічних показників експериментальних
опікових ран при проведенні ранньої некректомії
з
використанням
ліофілізованих
ксено-
дермотрансплантатів вторинного зрізу / А. О.
Ковальчук, Т. І. Пятковський // Вісник наукових
досліджень. – 2010. – № 2. – С. 46–49.
6.
Корнієнко В. В. Планіметрія поверхні опіко-
вої рани при використанні хітозанових мембран /
В. В. Корнієнко // Журнал клінічних та експери-
ментальних медичних досліджень. – 2013. – Т. 1,
№ 4. – С. 390–397.
7.
Фисталь Э. Я. Современный подход к
хирургическому
лечению
обширных
механических ран конечностей с дефектом
мягких тканей / Э. Я. Фисталь, Я. А. Роспопа //
Хірургія України. – 2013. – № 2. – С. 113–119.
8.
Цимбалюк А. В. Антитоксичний феномен
кріоліофілізованого ксенодермального субстрату
/ А. В. Цимбалюк // Медична хімія. – 2012. – Т.
14, № 2. – С. 96–98.
9.
Цимбалюк А. В. Використання подрібненого
субстрату ліофілізованого ксенодермоімплантата
для місцевого лікування опікових хворих з
інфікованими ранами III-IV ступенів / А. В.
Цимбалюк, Н. В. Гуда, О. О. Кирик // Шпитальна
хірургія. – 2013. – № 1. – С. 81–84.
10.
Mazumber A. A study of pattern of burn injury
cases / A. Mazumber, A. Patowary // J. Indian Acad.
Forensic. Med. – 2013. – Vol. 35, № 21. – P. 44–46.
11.
Peck M. D. Epidemiology of burns throughout
the world. Part I: distribution and risk factors / M.
D. Peck // Burns. – 2011. – № 37. – Р. 1087–100.
УЛЬТРАСТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ
ОЖОГОВОЙ РАНЫ В УСЛОВИЯХ
ПРИМЕНЕНИЯ
КРИОЛИОФИЛИЗИРОВАНОГО
КСЕНОДЕРМАЛЬНОГО СУБСТРАТА
ПОСЛЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ
ТЕРМИЧЕСКОЙ ТРАВМЫ
С.Б. КРАМАР, К.С. ВОЛКОВ
Тернопольский государственный медицинский
университет имени И. Я. Горбачевского,
Украина, г. Тернополь
В эксперименте на морских свинках ис-
следовано ультраструктурное состояние ожого-
вой раны в условиях применения криолиофили-
зированого ксенодермального субстрата после
тяжелой термической травмы. Установлено, что
уже в ранние сроки опыта использование такого
корректирующего средства уменьшает проявле-
ния воспалительной реакции и активизирует ре-
генераторные процессы в краевой области раны.
Это предупреждает значительные повреждения
ультраструктуры фибробластов, кератиноцитов,
а также гемокапилляров. В поздние сроки экспе-
римента применение измельченного субстрата
ксенокожи способствует активному восстанов-
лению структурных компонентов дермы кожи в
зоне поражения и ускоряет эпителизацию раны.
Ключевые слова:
ультраструктурные
изменения, ожоговая рана, криолиофилизирова-
ный ксенодермальный субстрат, термическая
травма.
