创面愈合,又称“伤口愈合”,是一个复杂、有序进行的生物学过程,即致伤因子作用于机体造成组织损伤后,局部组织通过再生增殖,对损伤和缺损的组织进行填充、连接或替代的一系列修复过程,分为生理性愈合和病理性愈合。
有关创面生理性愈合的分期,尚未有统一的定义,但大致可分为 3 个阶段,即止血及炎症期、细胞增殖期、成熟期。
止血及炎症期(hemostatic and in ammatory phase)从创伤发生后即刻开始,在生理条件下持续 3~6 天。早在 1975 年,班森(Benson)就提出“炎症开始于受伤后,持续 6 天”的观点。此阶段的特征是:血清蛋白质和凝血因子渗透创面→纤维蛋白凝块稳定创面→中性粒细胞清洁创面→巨噬细胞进入创面,吞噬组织细胞碎片,消化、中和、吞噬损伤因子,避免进一步损伤。由于炎症反应、血管扩张和毛细血管通透性增加,在此期间可见大量富含中性粒细胞、巨噬细胞和各种血浆蛋白的血浆渗液,故止血及炎症期的患者可出现反应性低蛋白血症,表现为血清白蛋白和总蛋白进行性下降。
(1)止血过程。
止血是创面修复的首要步骤,发生在受伤后数小时(4~6 小时)。皮肤血管的损伤使血液漏出,受损组织释放血管活性物质使局部血管收缩,血小板凝集,释放的血管活性物质(如 5-羟色胺、前列腺素等)使血管进一步收缩,血流减慢,同时释放的磷脂和腺苷二磷酸(adenosine diphosphate,ADP)将吸收、聚集更多的血小板。纤维蛋白原形成不溶性纤维蛋白网,产生血凝块。血凝块参与创面止血,暂时封闭破损的血管,覆盖、保护创面,防止进一步的细菌污染和体液丢失,并提供细胞迁移的基质。
(2)炎症反应。
炎症反应是复杂的机体防御反应,目的在于清除损伤或坏死组织,并为随后的修复和愈合过程奠定基础。炎症反应由纤维蛋白凝块的形成及聚集的血小板脱颗粒引起。血小板脱颗粒释放趋化因子,这些趋化因子可以募集白细胞(主要是中性粒细胞)、骨髓源性的干细胞或纤维细胞从血液进入创口。多种生长因子如表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)、成纤维细胞生长因子( broblast growth factor,FGF)、血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)、转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)等刺激皮肤细胞加速增生。炎症反应存在于任何创面愈合的过程中,红、肿、热、痛是典型的症状。
①损伤初始表现为局部发红、发热,这是由于随着组胺、5-羟色胺、激肽等血管活性物质的释放,小动脉扩张,创面局部血液灌注量增加,新陈代谢加强,以清除有害物质。
②炎性渗出期表现为局部肿胀,主要原因是血管扩张的同时血管通透性增加,血浆渗液增多。第一阶段的渗出发生在伤后 10 分钟;第二阶段的渗出发生在伤后 1~2 小时,3~5 天达到渗出高峰;5 天后开始回吸收。
③疼痛也是炎症反应期的症状之一,大量炎症介质(如缓激肽)的刺激可引起创面局部疼痛,但缺血坏死所形成的创面(如压力性损伤)可能无疼痛感。
(3)吞噬和免疫应答。
①吞噬作用:皮肤组织损伤后 2~4 小时,吞噬细胞移入创面,在识别组织碎片、异物和微生物后,向异物移动,随后伸出伪足将异物包裹、吞并,吞噬体与溶酶体形成吞噬溶酶体,消化异物。
②创面“清洁”:炎症初期,以中性粒细胞为主,分泌各种炎症介质如肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白细胞介素,同时中性粒细胞吞噬细菌并释放蛋白水解酶,以清除细胞外基质中受损和失活的成分,主要包括胶原蛋白、透明质酸和黏附分子,此过程称为创面的首次“清洁”。如果抗生素或抗炎药使用过多,会影响伤口“清洁”,导致创面迁延不愈。
③脓液形成:若发生感染,白细胞持续移行,吞噬活动也随之加强,炎症期延长,创面愈合延迟。创面部位持续氧供对白细胞吞噬活动极为重要,吞噬细胞只在有氧条件下才能杀死细菌。吞噬细胞在吞噬组织细胞碎片后会进行裂解,与被溶解的组织共同形成脓液,需要通过更换敷料和局部引流的方式将其清除出创面。脓液淤积在创面内也会影响创面愈合。
④趋化作用:除了吞噬杀菌和创面“清洁”作用,巨噬细胞还具有趋化作用,即巨噬细胞受细菌毒素等趋化刺激物质吸引,并被中性粒细胞进一步活化,向创面大量聚集,分泌促进炎症反应的细胞因子(如IL-1、IL-2、TNF-α)及多种生长因子(碱性成纤维细胞生长因子、表皮生长因子、血小板衍生生长因子),刺激细胞增殖。
⑤细胞激酶的作用:细胞激酶包括细胞因子和多种生长因子,对各种组织细胞有抑制和刺激两方面的作用,并通过相互作用来精确控制创面愈合。随着对创面愈合机制的深入研究,有学者发现巨噬细胞可产生许多细胞激酶,以溶解血块和细胞碎片,血块溶解后形成充满液体的空腔,使成纤维细胞和内皮细胞可以进入。巨噬细胞还能够释放出许多生长因子,促进新血管的再生,以恢复组织的血管结构,这是肉芽生长的基本条件。
细胞增殖期(proliferative phase)的特征是细胞增殖分化,出现新生血管和肉芽组织。创伤发生后 1 周内,创面愈合进入增殖期,持续 2~3 周。局部炎症出现不久,即有新生血管和肉芽组织的形成并开始上皮化,新生血管是肉芽组织生长的基础,故此期也可称为肉芽期。
(1)新生血管和血管化。
在血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、成纤维细胞生长因子-2( broblast growth factor-2,FGF-2)、血小板衍生生长因子等生长因子的刺激下,血管内皮细胞降解并突破基底膜向创面周围区域移动,通过细胞分裂形成血管芽,单个血管芽向另一个血管芽生长,两个血管芽沟通后形成血管通路,随后进一步形成血管分支、血管网和毛细血管环,此过程又称“毛细血管重建过程”,整个过程大概需 1~4 天。新生血管是保证创面充分血氧供应和营养的基础,如果没有血管的新生和重建,肉芽就无法生长,创面也就不能愈合。因此,临床护理工作中应设法促进血管重建并保护新生血管不受外加因素的损伤。需要注意的是,新生毛细血管对机械张力的耐受性差,易破裂出血,因此临床在撕揭纱布敷料时可见创面有新鲜点状出血或渗血,此期创面需要特别保护,保持局部处于湿润状态,避免机械性损伤。
(2)肉芽组织形成。
“肉芽”一词由西奥多·比尔罗特( eodor Billroth)提出,依据是其外表呈鲜红色、玻璃样透明的颗粒状。肉芽组织也被称为“暂时的、原始的组织或器官”。创面内成纤维细胞增生,合成细胞外基质,可形成富含新生血管的肉芽组织。
①肉芽组织的形成过程:新生血管的形成时间决定了新生肉芽填补创面的时间。新生血管形成时,每个肉芽都有相应的血管分支,并伴有大量的毛细血管环。成纤维细胞产生胶原蛋白,在细胞处形成纤维,支撑肉芽组织。
②红色肉芽床:当肉芽组织生长良好时,肉芽颗粒随时间增加而增多,形成鲜红色、湿润、有光泽的外表。肉芽组织填补创面的基底层,封闭创面并作为上皮形成“床”,若创面内出现此类肉芽,提示愈合过程良好。
③肉芽生长不良:若肉芽组织有腐肉沉积或覆盖,外观苍白、疏松,则表明愈合过程停滞,肉芽生长不良。
④影响肉芽组织形成的因素:肉芽组织的形成程度与凝血及炎症反应的程度直接相关。任何影响凝血及炎症反应的因素都会影响创面愈合,如创面不洁、温度过低(创面愈合的适宜温度是 28~32 ℃)、血供不良等。
(3)成纤维细胞的功能与作用。
成纤维细胞是创面愈合过程中的主要功能细胞。创伤发生后,成纤维细胞局部增殖、分化,同时合成、分泌胶原蛋白。但成纤维细胞移行至创面区域需要一定条件,当创面内有血肿、坏死组织、异物或细菌时,成纤维细胞的移行和新生血管的形成都将延迟。因此,要想促进创面愈合,就必须尽早清除创面内的血肿、坏死组织、异物等,为成纤维细胞发挥其活性功能和作用创造一个良好的创面环境。
成熟期(maturation phase),又称“重塑期(remodeling phase)”,表现为创面重塑及成熟,开始于伤后21天左右,可持续1年或更长时间。新生的肉芽组织(如纤维组织)在数量和质量上并不一定能达到结构和功能要求,故需要进一步改构和重建。细胞增殖期形成的基质主要含有Ⅲ型胶原蛋白、纤维蛋白、纤连蛋白、透明质酸,在成熟期逐渐被Ⅰ型胶原蛋白取代,创面完全闭合。纤维母细胞及肌成纤维细胞的迁移导致创面收缩,从创缘内部拉紧创面边缘,使创面缩小,肉芽组织所含血管和水分减少,逐渐变硬形成瘢痕。上皮从创缘开始,通过有丝分裂和细胞移行形成新生上皮细胞覆盖创面,标志着创面愈合过程完成。最后,成纤维细胞凋亡,形成相对无细胞的瘢痕组织,其抗张强度与正常皮肤组织相仿。
(1)创面收缩。
当创面成纤维细胞的分泌活动结束后,一部分成纤维细胞变成纤维细胞(静止状态的成纤维细胞),而另一部分则变成肌纤维细胞。肌纤维细胞形态似平滑肌细胞,含收缩性的肌动蛋白,拉紧创面边缘使之缩小。此过程开始于伤后 2 周,以每天 0.6~0.7 mm的速度持续收缩创面。
(2)上皮形成(创面愈合过程结束的标志)。
①上皮形成的生理过程:皮肤基底层有代谢活性的细胞具有无限的有丝分裂潜能。表皮受损后,创面区域缺乏大量产抑素细胞,使细胞“外抑素”水平明显下降,基底层细胞的有丝分裂活性升高,这一过程启动了填补缺损所需的细胞增生。
②上皮的移生和爬行:细胞从基底层向皮肤表面移行,通过细胞的成熟、修补和替代,与创缘呈线性相反的方向修复。创缘上皮的形成从上皮完整性断处开始,分裂的上皮细胞通过阿米巴样运动向另一边爬行生长,类似单细胞生物的活动。这些阿米巴样运动仅发生于裂隙样的表浅创面,目的是封闭创面裂隙。表皮细胞不能爬入空洞或伤口窦道,而且要求爬行表面光滑、湿润。因此,创面护理过程中应以促进肉芽组织生长为目的,注意营造有利于表皮细胞移行的湿性愈合环境。
③再生上皮的特点与护理要点:所有类型的创面中,只有表浅性擦伤和浅Ⅱ度烧伤是按生理性再生模式愈合的,再生组织与伤前组织相对完整和一致,愈合后不遗留瘢痕,仅有少量色素沉着。而其他类型的创面的缺失组织是通过创缘细胞移行来替代,这种再生上皮血管少,缺乏腺体、色素细胞及足够的神经支配,因此修复后的创面较脆弱,易再次破溃,可能出现色泽和感觉功能的改变。
创面病理性愈合较为复杂,是指众多原因对创面的生理性修复机制造成负面影响,导致创面微环境状况发生极大的负面改变,如坏死物质不易脱落、异常炎症反应、酶类活性改变、促修复细胞因子和修复细胞效率低下、顽固的感染等。创面病理性愈合缺乏达到愈合的必要条件,表现为停滞于出血期、炎症期或增生期。
一期愈合(healing by rst intention),又称“一期创面愈合(primary wound healing)”“一期闭合(primary closure)”,组织修复以原来的细胞为主,仅含有少量纤维组织,局部无感染、血肿或坏死,组织再生过程迅速,结构和功能修复良好。一期愈合见于通过简单方法拉近或用缝线、植皮或皮瓣进行闭合的创面,或在手术中形成和闭合的创面,或组织缺损少、创缘整齐、血液供应充足、无感染的创面。
二期愈合(healing by second intention),又称“二期创面愈合(secondary wound healing)”“自发愈合(spontaneous healing)”,是指机体遭受外力作用,皮肤等组织出现离断或缺损后的愈复过程,包括各组织再生、肉芽组织增生、瘢痕形成等。二期愈合见于组织缺损大、创缘不整、哆开、无法整齐对合的创面,或伴有感染的创面。
三期愈合(healing by third intention),又称“三期创面愈合(tertiary wound healing)”“延迟一期创面闭合(delayed primary closure)”。三期愈合见于严重污染、无法一期愈合,但经 4~5 天开放观察后表现为干净且血液供应良好的创面。
创面愈合过程受到多种因素的影响,大体分为全身因素和局部因素。
营养缺乏、严重贫血、年老、患有基础性疾病等全身因素会延缓创面愈合过程,某些全身性疾病还会成为局部慢性难愈合创面形成的真正诱因,如糖尿病诱发溃疡。此外,创伤后神经内分泌失调和免疫功能紊乱也会对创面愈合和修复过程产生不利影响。
年龄是影响创面愈合的主要全身因素,不同年龄组织细胞的再生能力不同。随着年龄的增长,创面细胞的迁移和增殖速度变慢,组织细胞的修复与再生能力减弱,加之血管老化导致局部血液供应减少,造成创面愈合慢甚至不愈。
缺乏蛋白质、维生素、微量元素将直接或间接地影响创面愈合。营养不良会延长炎症反应,抑制成纤维细胞功能,减少血管生成和胶原沉积,从而影响创面愈合。研究表明,营养支持技术对促进创面愈合有明显的益处。
蛋白质、碳水化合物(用于胶原合成)、精氨酸、谷氨酰胺、多不饱和脂肪酸(调节花生四烯酸途径)、维生素A(参与表皮生长)、维生素C、维生素E、镁、铜、锌和铁在创面愈合过程中具有重要的作用,缺乏任何一种成分都会影响创面的愈合。早在15 世纪,葡萄牙探险家瓦斯科·达·伽马(Vasco da Gama)就发现,维生素缺乏导致的坏血病与多种无法愈合的皮肤损伤有关。1747 年,英国外科医生詹姆斯·林德(James Lind)证明,柑橘类水果能够成功治疗坏血病,并促进创面修复。维生素C是中性粒细胞产生过氧化物杀灭细菌所必需的成分,有利于巨噬细胞的吞噬和游走,促进细胞间质、胶原纤维和糖胺聚糖生成。
糖尿病、尿毒症、高血脂、严重贫血、严重创伤后低血容量休克或容量复苏不完全等全身性基础疾病会影响创面愈合过程。对于严重出血创伤患者,为保证心、脑等生命器官功能运转,机体会代偿性减少皮肤和软组织的血液供应。对于严重贫血患者,机体氧供不能满足组织代谢旺盛的需求,从而影响创面愈合。
任何致伤因子,只要达到足够的时间或强度均可激起全身非特异性反应,产生一系列神经内分泌和免疫功能的改变。例如,糖皮质激素的增加会导致依赖胰岛素的组织(骨骼肌)糖利用障碍,蛋白质分解增强;口服类固醇药物已被证明在创面修复过程中能够降低细胞因子浓度,导致胶原沉积减少;此外,任何损害炎症反应的药物都可能阻碍愈合级联反应。
艾滋病毒、癌症和营养不良都会造成一定程度的免疫抑制,这可能导致创面愈合延迟。化疗和放疗也可能对创面愈合过程产生负面影响。血管内皮生长因子是创面愈合血管生成阶段的重要调控因子,化疗药物会对其产生影响。放疗辐射会导致组织缺血,并可能导致皮肤溃疡。非致伤因子(如社会因素、职业的不稳定和情绪焦虑)通过影响神经内分泌免疫功能,从而间接影响创面愈合。
遗传因素会影响瘢痕组织的形成。当瘢痕组织过度生长、超出创面边缘时,容易发生瘢痕疙瘩(keloid scar),常见于肩膀、手臂或上胸部,腰部以下很少见。主要表现为疼痛、发痒、复发率高,可使用类固醇药物、冷冻疗法或放射疗法进行治疗。瘢痕疙瘩的形成具有较强的遗传因素,在黑人、西班牙裔或亚裔患者中较为常见。
吸烟使血液循环中一氧化碳含量增加,一氧化碳与血红蛋白结合降低了氧的释放,影响创面氧供。尼古丁在炎症期对趋化作用、细胞迁移功能和氧化杀菌机制产生不利影响,减少成纤维细胞的迁移和增殖,从而影响创面愈合。
创面或伤道内异物存留是影响创面愈合最重要的局部因素,其影响主要来源于以下方面:①异物自身携带大量细菌或污染物,易引发感染;②部分异物本身具有一定的组织毒性,可对周围组织直接造成损伤,阻碍或延缓创面愈合,如火药微粒、铅粒等;③异物作为非机体物质,会刺激周围组织,加重炎症反应,从而使创面愈合延迟。因此,在清创过程中,应尽量将异物摘除或清理完全。
注意事项:①清创条件不允许时,如果深部组织内的异物不影响生理功能,可暂缓摘除,以免在摘取过程中造成更大的组织损伤或创面;②紧邻神经、血管外侧的锐性异物一般应及时摘除;③游离的较大骨碎片应尽量手术复位,可摘除较小且失去生机的骨碎片;④创面缝合使用的结扎线和缝合线也是异物,尽量减少使用数量,缩短保留时间,以减轻局部炎症反应。
大面积挫伤的创面通常存积有大量凝血块、坏死组织碎片。外科处理时可通过“4C法”来判定创面组织是否坏死、失活,即创面组织颜色(color,坏死、失活组织颜色暗紫)、紧张度(consistency,坏死、失活组织呈软泥状)、收缩性(contractility,坏死、失活组织无收缩力)和毛细血管出血(capillary hemorrhage,坏死、失活组织无毛细血管出血)。此外,还可通过注射染料和光学对比法来判断组织损伤程度和范围。坏死、失活组织应尽量在清创时摘除,这也是预防创面感染的重要措施。
凝血块和清创后遗留的无效腔都会增加创面感染风险。对于无污染的手术切口,在关闭时应彻底止血,分层缝合不留无效腔。对有污染的创面,清创时应尽可能少用结扎法止血,电灼或压迫止血应列为首选。关闭切口时,应放置引流条,视情况在术后48~72 小时取出。
创面轻度污染一般不会对创面愈合和修复产生影响。创面感染后,其内微生物会分泌代谢产物或外毒素,如金黄色葡萄球菌α-毒素会引起红细胞及血小板的破坏,同时促使小血管平滑肌收缩、痉挛,导致毛细血管供血不足、血流阻滞,创面营养不足、愈合减慢,甚至出现局部组织缺血坏死。另外,葡萄球菌的杀白细胞素通过作用于靶细胞膜上的特异性受体而实现对中性粒细胞及巨噬细胞的溶细胞效应,使之溶解死亡并丧失清除细菌的能力,以致感染迁延不愈。除此之外,创面感染后产生大量内毒素和蛋白水解酶,这些物质的细胞毒作用引起自由基损伤,造成组织水肿、电解质紊乱急剧增加、脓性分泌物增多,最终导致蛋白质大量水解,使肉芽组织生长缓慢或因肉芽的过度增生影响上皮形成,从而影响创面愈合。
创面组织周围局部血液供应障碍,不仅是受血管本身因素的影响,血管外组织出血、水肿压迫血管壁也会造成缺血。局部炎症反应使微动脉出现一过性挛缩,导致血流动力学出现“高流动相—低流动相—血流瘀滞相”的改变,如果炎症因子过于强烈或持久,血液黏度会增加,血流瘀滞延长。另外,白细胞在创面大量聚集,吞噬坏死组织和异物,代谢活动增强,使组织耗氧量显著增加。创面周围组织内出血、水肿、张力增加从而压迫血管,是导致局部血液供应障碍的另一主要原因。充足的血流是创面愈合与修复的重要条件,不仅能向创面提供充足的氧气和必要的营养物质,还能运出毒性产物、代谢废物、细菌和异物。
“湿性创面愈合”理论认为,湿性创面有利于形成局部低氧环境,从而刺激成纤维细胞生长与毛细血管胚芽的形成。因此,保持局部创面一定的潮湿度更有利于创面愈合。在相对潮湿、低氧、微酸的环境中,坏死组织的溶解速度增强,生长因子释放增多,创面疼痛程度减轻。
过早活动容易加重炎症过程中的渗出反应,使机体出现局部肿胀,影响供血。同时,活动的牵扯易导致创面出血,使脆弱的新生肉芽组织遭到破坏,影响成纤维细胞的分化和瘢痕组织的形成。
缺氧对创面愈合是一把双刃剑。创伤早期,低氧张力可以诱发创面愈合过程的启动,刺激巨噬细胞、角质形成细胞和成纤维细胞的合成,并释放细胞因子和生长因子。但是,创面愈合过程需要氧气来维持,长期缺氧会增加创面感染的风险,阻碍细胞释放各类细胞因子和生长因子,导致创面愈合延迟。
(陈丽莉、王宗华、黎宁)