О влиянии гипертонических растворов на ткани IN VITRO

Г. П. Ковтунович

Из 1-й хир. клиники Института усовершенствования врачей (зав. - проф. Н. Н. Петров)

Советская хирургия 1936

Гипертонические растворы для лечения воспаленных ран были предложены Райтом в начале мировой войны, в 1914 г.  Свое предложение Райт  сделал на основании эмпирических наблюдений, которые показывали, что при воздействии гипертонических растворов на гноящуюся рану количество секрета в последней увеличивается, рана скоро очищается и покрывается здоровыми грануляциями.

В отличие от других средств, предложенных для лечения ран, гипертонические растворы почти сразу и повсеместно получили признание и широкое применение при лечении ран. Во всяком случае, противников применения гипертонических растворов при лечении ран, судя по литературным источникам, нет, а рекомендации сторонников звучат весьма убедительно, что видно хотя бы из слов Губарева: «Если бы пришлось выбирать одно единственное антисептическое средство, я бы остановился на поваренной соли и с ней одной можно обойтись во всех случаях, даже самых трудных». Неудивительно, что гипертонические растворы NaCl можно теперь найти в любой хирургической перевязочной.

Наши современные представления о механизме действия гипертонических растворов сводятся к следующим положениям.

1. Концентрированные растворы поваренной соли прекращают ферментативные процессы, в том числе и бактериального характера.

2. Гипертонические растворы NaCl по-видимому задерживают развитие и рост микроорганизмов в ране.

3. Под влиянием гипертонических растворов происходят колоидальные изменения в ране, сводящиеся, в конечном счете, к уменьшению тургора тканей, к уменьшению всасывания из раны продуктов распада.

4. Вследствие резкой разности осмотического напряжения примененного раствора и раневой  среды устанавливается ток изнутри раны наружу. Происходит обильное промывание раны соками организма - лимфоток по Райту. Это промывание раны биологически активной жидкостью подобно постоянному орошению Карреля. Током лимфы вымываются поступившие в ткани микроорганизмы. Получается своего рода автоантисептика или же по Тринклеру биологическая антисептика.

С током лимфы к ране и в рану доставляется большое количество форменных элементов, идущих как на построение защитного грануляционного вала, так и для макрофагии.

5. Концентрированные растворы NaCі не повреждают клеток в ране (Гаврилов, Тринклер), являясь, таким образом, безвредными.

Применяются растворы разной концентрации: чаще всего – 5- 10- 20-30%; Тринклер применял 50% растворы и даже посыпал рану порошком соли.

Техника применения: рана обмывается раствором, вкладываются тампоны, смоченные в растворе; накладывается на рану марля, смоченная в растворе, смачивается вся повязка раствором соли. Некоторые авторы (Гаврилов, Заговорский) повязку из солевого раствора накладывают по типу компресса, с вощаной бумагой, что и мне самому нередко приходилось видеть в амбулаториях.

Согласуются ли наши представления о механизме действия гипертонических растворов с экспериментальными данными? Нужно отметить, что в литературе имеется очень немного работ, посвященных экспериментальному изучению действия гипертонических растворов, что стоит в явном противоречии с частотой их применения при лечении ран.

Наибольшее количество работ посвящено изучению бактерицидности гипертонических растворов. Все исследователи, занимавшиеся этим вопросом, пришли к единогласному заключению, что гипертонические растворы не обладают бактерицидным действием.

Фрейтаг заливал агаровую культуру стрептококка насыщенным раствором поваренной соли, выдерживал ее в этом растворе 30-60 дней, после чего делал пересев и неизменно получал рост стрептококка. Такие же результаты получил в своих опытах Гаврилов.

Караффа-Корбут готовил агар, содержавший 7% хлористого натрия, а Мацушита -10%, и на такой среде хорошо рос стафилострептококк.

Ругге смешивал гной с определенным количеством 10-30% раствора NaCl и выдерживал его 1-3 дня, после чего делал посев; в результате всегда получался рост. При впрыскивании в брюшную полость морской свинки гноя с определенным количеством 10-30% раствора NaCl животные оставались в живых, тогда как контрольные от той же дозы гноя погибали.

Ландау в обстоятельной работе проверил все вышеприведенные факты. Автор брал эмульсию бактериальных тел (стафило-стрептококка), смешивал ee с 1-30% раствором NaCI и выдерживал разные сроки. При посеве через 6 часов неизменно получался рост. При посеве через 24 часа рост отсутствовал, причем результат не зависел от степени концентрации раствора, т. е. рост отсутствовал как после 1%, так и 20% растворов NaCl, взятых в одной и той же дозе. Ландау проверил опыты Ругге на животных, правда, не с гноем, а с культу рами стафило-стрептококка, причем в его опытах животные, получившие впрыскивание культуры в смеси с гипертоническими растворами NaCl, погибали в один срок с контрольными.

Гаврилов исследовал флору ран, леченных гипертоническими растворами NaCl, и не мог отметить уменьшения количества микроорганизмов в результате действия гипертонических растворов. Таким образом, можно считать доказанным тот факт, что гипертонические растворы не обладают бактерицидным действием, а, следовательно, не могут быть причислены к настоящим химическим антисептикам. Видимо роль их при лечении ран сводится к физическим законам дифузии. Выяснению этой роли посвящена одна работа Тейлора.

В опытах на кроликах автор прикладывал на рану марлю, смоченную 5 см3 гипертонического раствора, после чего рана заклеивалась резиной. Тейлор в опытах применял гипертонические растворы NaCI, Mag. sulf., глюкозы в концентрации 2-50%. Независимо от концентрации раствора рана на гипертоническую повязку всегда выделяла определенное количество секрета, равное в среднем 1.2-1.5 см3 на 1 см3 раны. Концентрация раствора понижается сравнительно медленно: так, 10% раствор к концу первого часа действия доходит только до 4,2%.

Гипертонический раствор диссоциируется в ране - вода омывает  рану, а соль соединяется с тканями.

Автор приходит к выводу,  что гипертонические растворы препятствуют поступлению лейкоцитов в рану, выделившаяся в результате диссоциации соль повреждает капилляры, разрушает лейкоциты, вызывает отек тканей и геморрагии.  Опыты с убедительностью доказывают, что гипертонические растворы не являются безразличными для тканевых элементов in vivo и чем концентрированнее раствор, тех больше разрушительное действие.

В опытах на людях и кроликах  Соколовский убедился в отсутствии раневого барьера в гранулирующих ранах. Определяя хлориды гипертонических растворов, влитых в рану, он убедился, что концентрация их быстро сравнивается с хлоридами крови и раневого секрета, т. е. что соль быстро проникает в организм, а, соединяясь с тканями, она повреждает их.

Несколько лет назад я работал в лаборатории проф. А. А. Кронтовского и часть своих опытов посвятил изучению влияния гипертонических растворов на ткани in vitro.

Опыты производились с тканевыми культурами. Объектом опытов были ткани куриного 7-10-дневного зародыша, селезенка сосунка кролика и крысиная саркома штамма Иенсена. Техника опытов вкратце состояла в следующем.

Подлежащая исследованию ткань нарезалась  кусочками, весом не более 2 мг, как это принято для тканевых культур. В чашки Петри наливалось всегда одно и то же количество (20 см³) раствора NaCl разной концентрации и в эти растворы переносились приготовленные кусочки ткани. Здесь они оставались определенное время от 45 мин. до 1 ч. 30 мин., после чего они переносились в среду для тканевой культуры, которая состояла из плазмы курицы вместе с эмбриональным соком. При надобности размер кусочка зарисовывался. Воспитывались культуры при 37,5° в течение 48 часов, после чего регистрировались результаты роста: клеточная зона роста, характер клеток, зарисовывалась зона роста, определялся сахар.

Другая серия опытов состояла в следующем: приготовлялась среда из плазмы, эмбрионального сока и раствора поваренной соли разной концентрации и в нее сразу переносились нарезанные кусочки исследуемой ткани.

Результаты наших опытов мы свели в две диаграммы: 1-я диаграмма для зародышевой ткани, 2-я для саркомы штамма Иенсена. Верхняя часть диаграммы характеризует рост кусочков, выдержанных в 0,9%, 5%, 10%, 15% и 20% растворах NaCI. Рост нами обозначался условно плюсами: один плюс означает, что кусочек вообще жив; объективно это выражается тем, что от него в плазму выступают отдельные фибробласты; два плюса обозначают рост в виде зоны, главным образом из фибробластов; тремя и четырьмя плюсами обозначался рост с обширной зоной, где наряду с фибробластами были и другие элементы. Нижняя часть диаграмм показывает потребление сахара за 48 часов в культурах.

Читая 1-ю диаграмму (рис. 1) для зародышевой ткани, можно видеть следующее. Кусочки, выдержанные в 0,9% растворе NаC1, все дали рост в культуре. Рост этот колеблется от двух до четырех плюсов. Кусочки, выдержанные в 5% растворе NaCI, дали всего 50% роста, т. е. половина погибла. В тех культурах, где был рост, этот последний резко отличается от предыдущего: зона роста небольшая, только из фибробластов; рост только в единичных культурах мог быть обозначен двумя плюсами. Кусочки, выдержанные в 10% растворе NaCl, как правило, роста в культурах не давали. На десятки культур рост был только в единичных; зоны роста мы ни разу не наблюдали; в плазму выступали отдельные фибропласты, так что характер роста мы обозначали один плюсом.  Кусочки, выдержанные в 15-20% растворах NaCl, ни разу роста не давали.

Нижняя часть диаграммы  показывает потребление сахара в куль туре и дает представление о  процессах обмена, происходящих в культуре в результате роста. Для наших опытов эта кривая имеет сугубое значение. Ведь можно предположить, что кусочки тканей под влиянием раствора NаСL только повреждаются, но не погибают. Повреждение может выразиться только потерей способности роста, но не приостановкой процессов обмена; а если отсутствует и обмен, в данном случае потребление сахара, то кусочек погиб и погиб еще до того, как был перенесен на питательную среду, т. е. в растворе NaCl.

Рассматривая эту кривую, нетрудно заметить, что она совпадает с первой: и здесь потребление сахара в культурах из кусочков, выдержанных в 0,9% растворе NaCl, с цифры 75%, как это было установлено для эмбриональной ткани (Кронтовский и Бронштейн), постепенно падает, достигая 0% потребления сахара в культурах из кусочков, выдержанных в 15% и 20% растворах NaCL. Кривая потребления сахара отличается  от кривой роста своим постепенным снижением. Так, если взять культуры кусочков, выдержанных в 5% растворе NaCl, то в то время как рост только в отдельных культурах характеризуется двумя плюсами, потребление сахара в среднем  равно 50%. Это несовпадение кривых роста и потребления сахара можно объяснить следующим образом. По- видимому в 5% растворе NaCL часть кусочков только переживает, и клетки теряют способность к регенерации, т. е. давать рост в культурах, тогда как в известной степени еще сохраняется.  В культурах из кусочков, выдержанных в  10%, 15% и 20% растворах NaCl, мы видели отдельные  клетки разбросанными в плазме, сравнительно далеко от кусочка. Клетки эти были мертвы, следовательно,   нахождение их в плазме было не активное, характера миграционного, как это иногда можно наблюдать в пышно растущих культурах, а исключительно пассивное.

Вследствие разности осмотического напряжения в плазме и в кусочке возникают сильные диффузионные токи, которые и вымывают отдельные клетки из кусочка.

В  диаграмме 2 (рис. 2) сгруппированы опыты с кусочками крысиной саркомы штамма Иенсена.  Кривые этой диаграммы аналогичны таковым же диаграммы 1. Здесь кривая потребления  сахара также стоит на более высоких цифрах, чем кривая роста. Заслуживает кроме того быть отмеченным то обстоятельство, что кусочки сильно повреждаются гипертоническими растворами NaCl, чем кусочки зародышевой ткани.

Гораздо реже мы наблюдали рост в культурах из кусочков, выдержанных в 5% и 10% растворах NaCI, чем в таковых же из зародышевой ткани. Этот факт виден при сравнении кривых роста для саркомы и для зародышевой ткани.

Другая серия наших опытов, как было уже сказано, состояла в том, что мы среду для культур готовили из плазмы, эмбрионального сока и растворов поваренной соли с таким расчетом, чтобы концентрация растворов в средах была от 2 до 5%. Нарезанные кусочки тех же объектов прямо переносились на эту среду.

Во всей серии этих опытов мы на большое количество культур ни разу не наблюдали роста в культурах ни после 6-часового пребывания их в термостате ни после 48-часового. Потребление сахара также отсутствовало. Стало быть, длительное воздействие 2-5% растворов даже в белковой (плазма) среде убивает клетки.

Таким образом, опыты in vivo Тейлора и мои опыты in vitro о влиянии гипертонических растворов на клеточные элементы совпадают и с несомненностью свидетельствуют о том, что гипертонические растворы не являются  безразличными для тканей. Поэтому наши представления о безвредности (Тринкер) гипертонических растворов для  раны необходимо изменить и смотреть на гипертонические растворы как на агенты с сильным биологическим действием, которые не только угнетают деятельность клеточных элементов, но и убивают их.

На основании изложенных фактов можно наметить правильную линию поведения при лечении ран гипертоническими растворами. Применение гипертонических растворов уместно и целесообразно в стадии усиленной секреции, когда рана покрыта налетами, происходит секвестрация и отделение омертвевших тканей. Но как только количество раневого секрета уменьшается, и в ране начинают появляться грануляции, применение гипертонических растворов должно быть прекращено. Польза от применения гипертонических растворов в этой стадии заживления раны весьма сомнительна, а беспокойство для больных в виде жжения и болей, о чем они настойчиво заявляют, вполне реально и не подлежит сомнению.

Не нужно думать, что чем концентрированнее раствор, тем больший лечебный эффект даст его применение. Такое предположение ничем не обосновано. Из опытов по бактерицидности гипертонических растворов NaCl можно видеть, что бактерицидностью не обладают как 1%, так и 50% растворы, а из опытов Тейлора следует, что степень диффузии не находится в прямой зависимости от степени концентрации раствора: рана отвечает почти одинаковым количеством секрета, как на вполне гипертонические растворы, так и на растворы с небольшой концентрацией соли, хотя степень концентрации раствора в ране сравнительно медленно понижается. Наши опыты показывают, что чем выше процент содержания соли в растворе, тем пагубнее раствор действует на клеточные элементы. Следовательно, при лечении ран вполне можно ограничиться применением 5-10% растворов, прибегать к растворам выше 10% нет никакого основания, такие растворы принесут больше вреда, чем пользы.

Выводы

1. Гипертонические растворы NaCI, начиная с 5% и выше, не являются безвредными для клеток.

2. Кусочки ткани, выдержанные в течение часа в 15-20% растворах NаСІ, погибают.

3. При лечении ран применение гипертонических растворов допустимо и целесообразно только в стадии усиленной секреции и секвестрации.

4. Применение растворов для лечения ран в концентрации выше 10% соли нецелесообразно.