Физиологические этапы восстановления целостности тканей после травм или операций и их значение в реабилитации пациентов

А. А. Григоренко,
руководитель «Клиники восстановительной
медицины доктора Григоренко», врач-невролог,
доктор остеопатии Европы (DOE), реабилотолог, ортопед, г. Москва

Мы, реабилитологи и физиотерапевты, в своей ежедневной практике встречаем пациентов, которые были прооперированы или перенесли травму опорно-двигательного аппарата. Операция, как и любое травматическое повреждение ткани, вызывает существенные изменения в соединительно-тканных структурах. Поэтому для планирования реабилитационной терапии особенно важно знать, как протекает процесс восстановления в тканях и клетках после операции или травматического повреждения тканей, чтобы эффективно соотносить внешнее лечебное воздействие с внутренними процессами восстановления.

В этой статье я рассматриваю отдельные фазы восстановления целостности тканей человека и методы, которые используются для диагностики перехода одной фазы в другую и помогают адекватно проводить реабилитационное лечение.

Восстановление целостности тканей состоит из процессов регенерации или репарации.

Процесс регенерации означает полное восстановление поврежденных тканей до исходного состояния, когда структура и функция достигают полного объема. Процесс репарации, напротив, характеризуется не полным восстановлением поврежденных тканей.

В полном ли объеме произойдет восстановление, зависит от многого – возраста, сопутствующих заболеваний, факторов риска. Зная последовательность фаз и их физиологию, мы можем помочь организму максимально восстановиться, эффективно используя реабилитационные инструменты.

В современной литературе описана последовательность фаз. Каждой фазе соответствует определенное время, которое отсчитывается от начала операции или травматического повреждения. Но все эти данные служат лишь приблизительным ориентиром, позволяющим примерно понять, в какой фазе находиться пациент. Это существенно затрудняет работу реабилитологов.

Классически выделяют три фазы по Van Wingerden (1998):

1. Фаза воспаления.
2. Фаза пролиферации.
3. Фаза ремоделирования.

Фаза воспаления

Van Wingerden в 1998 г. описал фазу воспаления как первую реакцию живой ткани на любой вид повреждения – все равно, послеоперационное ли это повреждение или маленький порез кожи. Согласно Van den Berg (2011), фаза воспаления в точности соответствует последовательности биохимического каскада, процессу свертывания крови . То есть к началу фазы воспаления в основе лежат процессы свертывания крови. В зависимости от размеров повреждения, меняется время, которое занимает процесс. Van Wingerden называет промежуток от 5 минут после травмы, в котором фибриновые узелки уплотняют сосуды и ведут к рефлекторной вазоконстрикции мелких сосудов. Речь идет о так называемом возникновении раневого матрикса, в котором последующие элементы воспаления прикрепляются к осевшим эритроцитам. Эти элементы составляют основу для важнейших факторов роста. Продолжительность данной фазы определяется многими индивидуальными факторами, такими, например, как прием медикаментов, возраст и т.д.

В дальнейшем течении фазы воспаления возникает повышенная проницаемость сосудов и расширение сосудов. Кислород и питательные вещества так же, как активные клетки, перемещаются в поврежденную раневую область. Таким образом, это обуславливает возможность регенеративных или репаративных процессов. Простагландин, простациклин, цитокины и белки плазмы играют при этом важную роль. Они обеспечивают типичные признаки воспаления: покраснение, отек и повышение температуры. Повышение температуры (известное как гипертермия) может говорить о процессах воспаления в глубоко лежащих структурах.

Таким образом, фаза воспаления может быть зафиксирована путем измерения температуры раневой поверхности.

Различные авторы (Weber, 1990; Diemer и Sutor, 2007; Planzer, 1979) описывают температурную разницу от 1 до 2 градусов по Цельсию в сравнении со здоровой стороной как критерий завершения фазы воспаления. Именно это служит точкой отсчета для назначения активных реабилитационных мероприятий. Фаза воспаления также сопровождается образованием новой ткани. При этом отмершие клетки и бактерии должны быть удалены из раневой поверхности. Van den Berg в 2011 г. называет период от 24 до 36 часов после возникновения травмы «праздником свободных клеток» , –  то есть, например, макрофагов, которые ответственны за утилизацию поврежденных тканей в ране. Прежде чем начнется пролиферация, то есть восстановление тканей, этот процесс первоначально сопровождается потерей тканевой стабилизации.

Использование льда в фазе воспаления может привести к отрицательному результату. Лед обладает выраженным анальгетическим эффектом, однако, препятствует возрастанию кровообращения в поврежденной ткани, а значит – транспортировке питательных веществ, кислорода и свободных клеток, которые способствуют очищению раны и пролиферации новых тканей. Таким образом, можно говорить о том, что для пациентов со сниженным болевым синдромом в момент травмы лед лучше не использовать.

Клинические проявления фазы воспаления включают продолжительную боль в состоянии покоя, особенно в ночной период. Эти параметры в сочетании с измерением температуры в поврежденной области можно использовать как метод оценки готовности ткани к нагрузке, иначе говоря, как завершение фазы воспаления и ее переход в фазу пролиферации.

Таблица 1. Обзор разрешенных нагрузок

Фаза пролиферации

Эту фазу, которую также называют «качественной», отличает продукция новой ткани. В этот период синтезируется «тканевая масса», которая не является полностью дифференцированной тканью, однако по качеству практически приближается к ней. Медиаторы воспаления, такие как простогландины, простоциклины, цитокины и плазмопротеины, медленно исчезают из ран. В соединительной ткани остаются активными только миофибробласты и фибробласты. Основные задачи этих клеток – сокращение или стягивание краев раны, уменьшение рубца, продукция гормонов роста соединительной ткани и внеклеточного матрикса, который придает ткани стабильность. Также обнаруживаются свободные клетки, например макрофаги, количество которых медленно снижается в этой фазе, так как рана освобождается от первоначальных элементов. Характер боли меняется волнообразно. Биохимический каскад (процесс свертывания крови и образования тромба) медленно затухает. Исчезают клинические признаки острого воспаления: боль в ее различных проявлениях, отек (Van den Berg, 2011) .

Продолжительность фазы пролиферации зависит от многих условий: объёма повреждения, уклада жизни пациента, сопутствующих заболеваний и факторов риска. При этом невозможно положиться на среднестатистическое продолжение этих процессов, временной промежуток может составлять от 3 до 12 недель. Очень важно, что вышеупомянутые клетки (миофибробласты и фибробласты) получат соответствующий стимул, чтобы ускорить синтез внеклеточного матрикса. Вновь синтезированные части матрикса не обладают необходимой стабильностью. Согласно Van Wingerden (1998), сначала синтезируется гиалуроновая кислота . Затем появляются составные элементы матрикса, например волокна. В самом начале продуцируются коллагеновые волокна 3 типа, которые затем превращаются в так называемые конечные волокна.

Очень важно начинать реабилитационные мероприятия, связанные с нагрузкой, именно в этот период, когда идет процесс превращения волокон недифференцированных в оригинальные дифференцированные.

В этот период специалист по реабилитации должен подготовить пациента к физическим нагрузкам.

Таблица 2. Обзор разрешенных нагрузок

Фаза ремоделирования

Фаза ремоделирования известна также как количественная фаза. В данную фазу ткань приобретает окончательную стабильность и полностью регенерирует или репарирует. К сожалению, переход от фазы пролиферации к фазе ремоделирования очень сложно определить клинически. При этом терапевт должен полагаться на свой клинический опыт (Diemer и Sutor, 2007) . Снижается продукция внеклеточного матрикса в миофибробластах и фибробластах. Предшествующая (недифференцированная) ткань превращается в оригинальную, т. е. дифференцированную. Дополнительно к гиалуроновым кислотам продуцируются последующие составные части основной субстанции молекул. Коллаген типа 3, например, превращается в коллаген типа 1 или 2. В дальнейшем волокна стабилизируются через процесс кросслинка (поперечная связь между цепями). В успешности превращения важную роль играет активность организма в целом. Как и в предыдущих фазах, временной отрезок в фазе ремоделирования невозможно точно описать, и он зависит от многих факторов. Фаза ремоделирования – это процесс, который может длиться от нескольких месяцев до нескольких лет. Пациент должен понимать, что качество новой ткани зависит от его активности, генетических особенностей и специфической нагрузки, которую он дает себе в период восстановления. Таблица 3 отображает рекомендации по допустимой и рекомендуемой нагрузке в этот период. Необходимо разъяснить пациенту взаимосвязь нагрузки и эффективного полноценного восстановления тканей.

В фазе воспаления важно снижение боли и обеспечение пациента подручными средствами, которые способствуют снижению боли, например, ортезы, костыли и т.д. Поврежденная ткань требует покоя и времени, чтобы фаза воспаления могла протекать беспрепятственно. Мы, реабилитологи-физиотерапевты, должны в этой фазе контролировать состояние пациента и проводить при необходимости симптоматическое лечение, которое заключается в снижении болевого синдрома.

Если характер боли становится волнообразным (интермиттирующим), это означает, что процесс восстановления переходит в фазу пролиферации.

Пациент должен немедленно получать физические нагрузки до границы боли. Это существенно ускоряет синтез новой ткани, а также придает ей необходимые функциональные качества. Особенно важны тренировки на выносливость (чтобы улучшить общий обмен веществ), упражнения в закрытых кинетических цепях, упражнения на координацию и глубокую чувствительность.

К сожалению, пока невозможно точно установить переход фазы пролиферации в фазу ремоделирования, как это возможно при переходе фазы пролиферации в фазу ремоделирования. Здесь большую роль играет опыт специалиста.

В заключении процесса восстановления новая ткань должна быть полностью стабильна и готова к нагрузкам.

Таблица 3. Обзор разрешенных нагрузок