Газовая гангрена - Gas gangrene

Газовая гангрена
Другие названия Мионекроз, клостридиальный мионекроз
Газовая гангрена.jpg
Фотография перед ампутацией правой ноги ( гемипельвэктомией ) пациента с газовой гангреной . Правое бедро является отечные (опухшие) и обесцвеченные с некротической волдыри (большие волдыри). Крепитация обнаруживается при глубокой пальпации . В этот момент пациент находится в шоке .
Специальность Инфекционное заболевание

Газовая гангрена (также известная как клостридиальный мионекроз и мионекроз ) - это бактериальная инфекция, которая продуцирует тканевой газ в гангрене . Эта смертельная форма гангрены обычно вызывается бактериями Clostridium perfringens . Ежегодно в США регистрируется около 1000 случаев газовой гангрены.

Мионекроз - это некротическое повреждение, характерное для мышечной ткани . Это часто наблюдается при инфекциях, вызванных C. perfringens или любыми из множества почвенных анаэробных бактерий . Бактерии вызывают мионекроз за счет специфических экзотоксинов . Эти микроорганизмы являются условно-патогенными и, как правило, проникают в организм через значительные повреждения кожи. Гангренозная инфекция, вызванная почвенными бактериями, была обычным явлением в боевых ранениях солдат вплоть до 20-го века из-за нестерильной полевой хирургии и основного характера ухода за тяжелыми огнестрельными ранениями.

Другие причины мионекроза включают отравление змеями из рода Bothrops (семейство Viperidae ), ишемический некроз, вызванный закупоркой сосудов (например, диабет II типа), опухоли, которые блокируют или накапливают кровоснабжение, и диссеминированное внутрисосудистое свертывание или другие тромбозы .

Презентация

Макроскопические и микроскопические результаты от пациента , который умер от кишечной (кишечника) газовой гангрены
(а) макроскопической картины отечной кишечной стенки с несколькими подслизистыми и subserosal кист
(б) Гистологическая картиной слизистой оболочки кишечника с омическим некрозом
(с) Грамом из кисты с крупными палочковидными бактериями
(d) Электронно-микроскопическое изображение бактерии, обнаруженной в подслизистой кисте
Обычный рентгеновский снимок пациента с газовой гангреной левой ноги

Газовая гангрена может вызвать мионекроз (отмирание мышечной ткани), газообразование и сепсис . Прогресс до токсемии и шока часто происходит очень быстро. Это легко заметить по образовавшимся большим почерневшим язвам, а также по громкой и характерной крепитации, вызванной выходом газа из некротизированной ткани.

Симптомы

С газовой гангреной связано множество симптомов. Характерно, что черные поражения на коже появляются в форме пузырьков, что позволяет визуализировать газообразующие бактерии. Симптомы включают:

  • Изменение цвета кожи
  • «Гнилостные, сладкие» выделения из образовавшихся на коже высыпаний.
  • Характерные черные пузыри на коже
  • Некроз
  • Жар
  • Боль после операции или травмы
  • Легкомысленность
  • Учащенное сердцебиение
  • Онемение на пораженном участке
  • Волдыри
  • Воздух в подкожных тканях
  • Припухлость
  • Желтуха

Этиология

Виды Clostridium производят больше токсинов и обладают более высокой степенью вирулентности, чем любой другой таксон бактерий. Инфекции, вызванные Clostridium , обычно носят условно-патогенный характер и возникают у людей с серьезными ранее существовавшими заболеваниями. Однако известно, что инфекции Clostridium встречаются и у здоровых людей. Четыре вида Clostridium ( Clostridium botulinum , Clostridium perfringens , Clostridium tetani и Clostridium sordelli ) ответственны за большинство инфекций человека. Поскольку Clostridium является облигатным таксоном анаэробов, бактерия заражает гипоксические ткани, которые стали анаэробными из-за ограничения кровотока, деградации кровеносных сосудов или атеросклероза . Люди с ослабленным иммунитетом проявляют более высокую восприимчивость к инфекции и более высокий уровень смертности.

Факторы вирулентности

Представители вида Clostridium обладают множеством факторов вирулентности. Общие факторы вирулентности, связанные с газовой гангреной, включают альфа-токсин и тета-токсин. Clostridium perfingens вызывает 80–90% инфекций и вырабатывает оба этих токсина.

Альфа-токсин (α-токсин)

Альфа-токсин Clostridium perfingens широко связан с газовой гангреной, поскольку он является ее основным фактором вирулентности при вторжении в хозяина. Альфа-токсин связан с гемолизом, тем самым ограничивая кровоток к области инфекции. Когда окружающая система кровообращения разрушается, нейтрофилы и моноциты, эозинофилы и базофилы не могут достичь целевых участков инфекции. Гемолитическая активность альфа-токсина создает анаэробную среду, необходимую для размножения бактерий. Альфа-токсин также проявляет способность проникать в окружающие клеточные ткани и вызывать каскад аберрантной биохимической активности.

Тета-токсин (Θ-токсин)

Тета-токсин также используется Clostridium perfingens в качестве фактора вирулентности. Тета-токсин также способствует деградации сосудов, как его аналог альфа-токсин. Используется фактор активации тромбоцитов, который вызывает острый воспалительный ответ в близлежащих тканях. Этот воспалительный ответ приводит к сужению окружающих артерий и создает анаэробную среду для роста и патофизиологии Clostridium perfingens .

Бета-токсин (β-токсин)

Бета-токсин является неотъемлемым фактором вирулентности, способствующим развитию энтероколитов и энтеротоксемии. Этот токсин использует поры в клеточной биолипидной мембране для импорта патогенного фактора в организмы.

Патофизиология

Газовая гангрена вызывается производящими экзотоксин видами Clostridium (чаще всего C. perfringens и C. novyi , но реже C. septicum или C. ramnosum ), которые в основном встречаются в почве, но также встречаются как нормальная кишечная флора и другие анаэробы (например, Bacteroides и анаэробные стрептококки ).

Бактерии видов Clostridial продуцируют два токсина: альфа- и тета-токсины, которые вызывают некротическое повреждение тканей.

Другие организмы могут иногда вызывать газовую гангрену (например, Klebsiella pneumoniae в контексте диабета ).

В одном клиническом случае сообщалось о газовом составе из 5,9% водорода, 3,4% углекислого газа, 74,5% азота и 16,1% кислорода.

Мионекроз немного отличается от других видов некроза. Хотя основные причины почти идентичны, тип пораженной ткани (в частности, мышечная ткань) значительно более важен для общего состояния здоровья пациента. Поверхностный некроз имеет неприглядный вид и может привести к появлению непривлекательных рубцов, но в остальном не влияет на вероятность выживания или физические возможности пациента в такой же степени. Однако массивный мионекроз, скорее всего, приведет к потере подвижности всей области. Если некротическое повреждение может продолжаться по всей пораженной конечности, то часто вся конечность теряется навсегда.

Часто бывает трудно определить степень повреждения мышц, поскольку C. perfringens может действовать в более глубоких фасциальных слоях под кожей. В отличие от других анаэробных инфекций выделения при этих инфекциях часто не гнойные (заполнены гноем). Вместо этого выделения часто описывают как «сладко-гнилостный» или «гной для мытья посуды», потому что они намного более жидкие, чем обычный гной. Это происходит из - за лизис из нейтрофилов , типа белых кровяных клеток, вызванное lecithinases и других токсинами , выпущенное Clostridium видов.

Переносимые в почве анаэробы особенно хорошо приспособлены к выживанию в суровых условиях. Часто возникает нехватка пищи и конкуренция за ресурсы со стороны множества других видов. Изменения pH и температуры также часто бывают значительными. Бактерии часто обладают способностью создавать экзотоксины, которые помогают им конкурировать с другими микробами в их естественной среде обитания. Когда такие бактерии могут проникать в живого хозяина, они сталкиваются с огромным запасом питательных веществ, теплыми условиями и обилием воды. Это позволяет микробам быстро размножаться, что намного превышает способность иммунной системы защищаться, поскольку прокариотические бактерии обладают гораздо большей способностью к размножению, чем иммунная система хозяина. Сочетание бактериальной нагрузки и способности к размножению является основой способности микробов вызывать массовую инфекцию. Наряду с таким быстрым распространением происходит соответствующее массовое производство экзотоксина, которое вызывает серьезное повреждение местных тканей в организме хозяина. Одним из таких экзотоксинов является альфа-токсин , который продуцируется C. perfringens и является ключевым фактором вирулентности в его патогенезе.

Массовая инфекция, серьезные травмы и истощение иммунных способностей хозяина приводят к общесистемному сепсису . Частично это связано с нагрузкой на иммунную систему, соответствующим высвобождением воспалительных цитокинов и распределением бактериальных токсинов. Массивная инфекция может привести к смерти в результате сочетания общесистемного септического шока и непреднамеренно повреждающих эффектов иммунного ответа. У животных инвалидность и страдания, вызванные всеми этими факторами, значительно увеличивают вероятность нападения хищников.

Диагностика

Для диагностики газовой гангрены можно использовать различные методы диагностики. Из-за низкой частоты мионекроза легко упустить из виду диагноз. Поскольку бактериальные инфекции в основном проявляют одни и те же симптомы, ранняя диагностика газовой гангрены встречается редко. Неоднозначные симптомы только ухудшают прогноз. К диагностическим методам относятся:

  • Биопсия пораженной ткани
  • Посев жидкостей из пораженной области
  • Резонансная томография для визуализации некротизированных подкожных тканей
  • Рентген для воздушных карманов в пораженных тканях
  • Идентификация под микроскопом штамма бактерий, взятых из жидкостей пораженной области.
  • Окраска по Граму

Уход

Лечение обычно заключается в хирургической обработке раны и иссечении , во многих случаях необходима ампутация . Сами по себе водорастворимые антибиотики (например, пенициллин) не эффективны, потому что они недостаточно проникают в ишемизированные мышцы, чтобы быть эффективными. Пенициллин эффективен против C. perfringens . Когда газовая гангрена возникает в таких областях, как брюшная полость, пациента можно лечить в барокамере , которая содержит сжатую атмосферу, богатую кислородом. Кислород насыщает инфицированные ткани и тем самым предотвращает рост облигатно анаэробных клостридий. Рост C. perfringens подавляется, когда доступность кислорода эквивалентна парциальному давлению около 9–10 кПа (по сравнению с 4–5 кПа в венозной крови при нормальных условиях, с 11–13 кПа в артериях и 21 кПа в артериях). воздух на уровне моря), поэтому, если лечение начать рано, это состояние в большинстве случаев можно вылечить.

Прогноз

Без лечения газовая гангрена является потенциально смертельным заболеванием. Ранняя диагностика типа инфекции и видов, вызывающих инфекцию, значительно улучшит прогноз. Профилактические меры используются повсеместно в медицинских учреждениях для борьбы с бактериальными инфекциями у пациентов. Снижение восприимчивости к инфекции будет способствовать лучшему прогнозу за счет соблюдения правил гигиены и предотвращения возникновения заболеваний, вызывающих гипоксию или состояние с ослабленным иммунитетом.

После разрешения мионекроза пациенты часто нуждаются в дополнительном уходе из-за пагубных последствий, вызванных инфекцией. После удаления некротических тканей часто требуются кожные трансплантаты. Бывшим пациентам по-прежнему потребуется гипербарическая оксигенотерапия для предотвращения рецидива инфекции.

Эпидемиология

Виды Clostridium в изобилии встречаются в почве, особенно в почве, используемой для животноводства. В медицинских учреждениях он процветает, когда преобладают антисанитарные условия. В Соединенных Штатах заболеваемость мионекрозом составляет всего около 1000 случаев в год.

Во время Первой и Второй мировых войн клостридиальный мионекроз был обнаружен в 5% ран, но с улучшением ухода за ранами, антисептики и использования антибиотиков заболеваемость снизилась до 0,1% от раневых инфекций, связанных с войной, к войне во Вьетнаме. .

При наилучшем уходе, включая раннее распознавание, хирургическое вмешательство, лечение антибиотиками и гипербарическую кислородную терапию, уровень смертности составляет 20–30% и может составлять всего 5–10%. Если не лечить болезнь, летальность составляет 100%.

Дополнительные изображения

Смотрите также

Рекомендации

Классификация
Внешние ресурсы