Экзогенный оксид азота

В последние 10 - 15 лет было установлено, что простейшее химическое со­единение - оксид азота (NO) ферментативным путем непрерывно продуцирует­ся в организме человека, выполняя функцию универсального регулятора разно­образных биохимических и физиологических процессов. Был установлен новый принцип передачи сигналов в биологических сисгемах: газ вырабатывается в одних клетках (эндотелиальных, нервных, макрофагах и др.), проникает через мембраны и регулирует функции других клеток.

На основании морфологических, биохимических микробиологических ис­следований А.Б. Шехтер и соавт. (1998) выдвинули и подтвердили в дальней­шем гипотезу о доминирующей роли NO в биостимуляции и предложили прин­ципиально новый способ лечения раневой патологии острых и хронических воспалительных процессов - экзогенную NO-терапию.

В МГТУ им. Н.Э. Баумана создан новый аппарат «Плазон», работающий в режиме деструкции, коагуляции и NO-терапии. Температура охлаж­денного NO-содержащего газового потока доведена до комнатной (18-20°). Со­держание молекул NO в газовом потоке можно дозировать путем регулировки расхода газа в потоке и расстояния от выходного отверстия до объекта. Интен­сивность NO-терапии дозируется временем воздействия (экспозицией). Предусмотрены сменные наконечники, которые имеют разную форму и диаметр вы­ходного отверстия, для манипуляции в сложных полостях.

Аппарат «Плазон».

Аппарат комплектуется манипуляторами трех типов - коагулятором, деструктором и стимулятором-коагулятором. Все манипуляторы являются не толь­ко источниками воздушной плазмы, но и источниками монооксида азота NO, образующегося в воздушной плазме вследствие плазмохимических реакций.

Возможные режимы работы аппарата определяются характеристиками га­зового потока, истекающего из манипулятора, основными параметрами которо­го являются его температура и содержание в нем монооксида азота.

Для режимов воздействия на ткань с целью получения хирургических эффек­тов определяющим параметром является температура газового потока, значение которой на его оси для различных типов манипуляторов представлены на рис. 12.

Для терапевтического воздействия (NO-терапии) определяющим парамет­ром газового потока является содержание в нем монооксида азота.

В зависимости от расположения манипулятора, аппарат позволяет реали­зовывать две группы режимов работы.

Первая группа режимов - режимы со свободным истечением из манипуля­торов воздушно-плазменного потока, при этом аппарат находится в состоянии А на рис. 14, а манипулятор удерживается в руке пользователя.

Вторая группа режимов - режимы воздействия на биоткань полностью ох­лажденным (до комнатной температуры) NO-содержащим газовым потоком, для получения которого любой манипулятор вставляется в гнездо встроенного охладителя

Экспериментальные исследования показали, что NO, генерируемый плаз-мохимическим способом из атмосферного воздуха, нормализует микроцирку­ляцию, оказывает антибактериальное действие, купирует инфекцию и воспале­ние, активизирует функцию макрофагов и пролиферацию фибробластов, сти­мулирует регенерацию тканей, значительно ускоряет заживление асептических и гнойных кожно-мышечных ран.

1-сервисный блок; 2-электро-гидро-газовый подвод (ЭГГ подвод); 3-манипулятор;

4-трубка подвода NO-СГП; 5-сменный наконечник; 6-гнездо охладителя

Известно, что гнойная рана характеризуется дефицитом эндогенного NO в раневом экссудате, а повышение концентрации оксида азота в тканях раны приводит к стимуляции репаративного процесса. Экзогенный NO, полученный плазмохимическим способом, можно рассматривать как положительный поли­функциональный фактор в лечении гнойных ран.

С.А. Петрин и соавт. (2001) провели изучение результатов лечения больных с гнойными ранами. В 1-й группе больным ежедневно проводились сеансы NO-терапии. В качестве источника NO использовался манипулятор медицинского воздушно-плазменного аппарата «Плазон». Расстояние от дистанционного манипулято­ра до раневой поверхности составляют 1 - 2 см. Длительность воздействия на одну зону 1 х 1 см составляла 10 секунд, общее время, соответственно, площади раны. Концентрация NO в газовых составляющих была 400 -500 мг/м³. Больные группы сравнения ежедневно получали перевязки с йодпироном.

Анализ результатов лечения гнойных ран показал, что лечение больных NO-coдержащим и газовыми потоками приводит к быстрому уменьшению ме­стных воспалительных явлений, стимулирует развитие грануляционной ткани и ускоряет процесс эпителизации. Цитологическое изучение гнойных ран в ди­намике демонстрирует значительное ускорение очищения ран от микрофлоры и детрита при использовании NO-терапии. Отмечено также умеренное анальгези-рующее действие NO-содержащих газовых потоков. Применение экзогенного оксида азота для лечения гнойных ран стимулирует фагоцитоз, способствует уменьшению альтеративно-экссудативных проявлений, активирует макрофагальную и фибробластическую реакции и ускоряет переход от воспалительной к пролиферативной фазе раневого процесса по сравнению с данными группы

сравнения.

А.Б. Шехтер и соавт. (2001) на основании клинико-морфологических ис­следований, включая гистохимическое и электронно-микроскопическое изуче­ние биоптатов и цитохимическое изучение раневого экссудата у 360 больных с различной патологией, в том числе гнойно-воспалительные процессы мягких тканей, гнойные, огнестрельные, ожоговые и длительно незаживающие после­операционные раны, пришли к выводу о нормализации раневого процесса у больных, получивших NO-терапию.

После 4-6 сеансов было выявлено значительное снижение весьма выра­женных в исходных биоптатах микроциркуляторных изменений (микротромбо­за, деструкции эндотелия, сладок эритроцитов, агрегации тромбоцитов и лейко­цитов, васкулита, периваскулярных кровоизлияний), очищение ран от микро­флоры и некротического детрита. Снижались воспалительные проявления: отек, нейтрофильная инфильтрация, микроабсцессы, вторичные некрозы и др.

Усиливался фагоцитоз бактерий нейтрофилами и макрофагами, активировалась макрофагальная реакция, а затем пролиферация фибробластов и рост сосудов с быстрым ростом и созреванием грануляционной ткани. Сроки окончательного заживления ран значительно сокращались.

А.С. Забелин, Н.А. Андрюшенкова (2003) применяли NO-терапию в ком­плексном лечении больных с гнойно-воспалительными заболеваниями челюст-но-лицевой области. Выбор режима работы аппарата «Плазон» зависел от фазы раневого процесса. Режим щадящей коагуляции раневой поверхности проводи­ли сразу после вскрытия гнойно-воспалительного очага и в последующие дни 2 - 3 сеанса до очищения раны от некротических тканей. В дальнейшем раневую поверхность ежедневно обрабатывали в режиме NO-терапии. Количество про­цедур составило в среднем 5 - 7 на одного больного. Использование воздушно-плазменного потока способствовало ускорению очищения раны от некротиче­ских тканей, уменьшению бактериальной обсемененности, более раннему гра­нулированию и эпителизации раны.

Результаты исследований выше указанных авторов, а также анализ данных о роли эндогенного NO на раневой процесс и воспаление позволил им предпо­ложить следующие механизмы или пути влияния NO-терапии на патологиче­ские процессы:

1. прямое или опосредованное (через образование пероксинитрита) бактери­цидное воздействие;

2. индукция фагоцитоза бактерий и некротического детрита нейтрофилами и макрофагами;

3. ингибиция свободных кислородных радикалов, оказывающих патогенное воздействие, а также возможная активация антиоксидантной защиты;

4. нормализация микроциркуляции за счет регуляции тонуса сосудов, анти-агрегантных и антикоагулянтных свойств NO, что улучшает сосудистую трофику и тканевой обмен;

5. улучшение нервной проводимости;

6. регуляция иммунных нарушений, характерных для раневой патологии;

7. секреция активированными макрофагами цитокинов, усиливающих рост фибробластов (ИЛ-IP, ФНО_α, ИЛ-8 и других), факторов ангиогенеза, хемокинов, в частности, моноцитарного хемоаттактирующего пептида (МСР-1), G-протеина, ядерного фактора кВ (NFkB) и других биологически ак­тивных факторов, регулирующих раневой и воспалительный процесс;

8. прямая индукция пролиферации фибробластов и синтеза ими белка;

9. усиление или регуляция синтеза коллагена;

10. регуляция апоптоза при ремоделировании грануляционно-фиброзной ткани.

Из этого следует разнообразие физиологических функций такого универ­сального регулятора биологических процессов, как эндогенный NO, определяет его участие в различных патологических процессах, а также множественность точек приложения экзогенного NO в патогенетической цепи этих процессов. Как эндогенный, так и экзогенный NO оказывают стимулирующее или регули­рующее воздействие на всех фазах раневого процесса (воспаления, пролифера­ции, рубцевания, обратного развития рубца), однако механизмы воздействия NO на этих фазах различны, следовательно, должны отличаться дозировка и режим NO-терапии в каждой фазе.