Газовая гангрена
| Газовая гангрена | |
|---|---|
| Другие имена | мионекроз, [ нужны разъяснения ] клостридиальный мионекроз |
 | |
| Фотография перед ампутацией правой ноги ( гемипельвэктомией ) больного газовой гангреной . Правое бедро отечное (опухшее), обесцвеченное, с некротическими буллами (крупными волдырями). Крепитация выявляется при глубокой пальпации . В этот момент пациент находится в шоке и умер менее чем через восемь часов. | |
| Специальность | Инфекционное заболевание |
Газовая гангрена (также известная как клостридиальный мионекроз) . [1] ) — бактериальная инфекция , вызывающая образование тканевого газа при гангрене . Эту смертельную форму гангрены обычно вызывают бактерии Clostridium perfringens . Ежегодно в США регистрируется около 1000 случаев газовой гангрены. [2]
Мионекроз — состояние некротического повреждения, специфическое для мышечной ткани . Это часто наблюдается при инфекциях, вызванных C. perfringens или любой из множества почвенных анаэробных бактерий . Бактерии вызывают мионекроз специфическими экзотоксинами . Эти микроорганизмы являются условно-патогенными и, как правило, попадают в организм через значительные повреждения кожи. Гангренозная инфекция, вызываемая почвенными бактериями, была обычным явлением при боевых ранениях солдат еще в 20 веке из-за нестерильной полевой хирургии и основного характера ухода за тяжелыми осколочными ранениями. [3]
Другие причины мионекроза включают отравление змеями рода Bothrops (семейство Viperidae ), ишемический некроз, вызванный закупоркой сосудов (например, диабет II типа), опухоли , которые блокируют или накапливают кровоснабжение, а также диссеминированное внутрисосудистое свертывание крови или другие тромбозы .
Презентация
[ редактировать ]
(а) Макроскопическая картина отечной кишечной стенки с множественными подслизистыми и субсерозными кистами.
(б) Гистологическая картина слизистой оболочки кишечника с нереактивным некрозом
(в) Окраска по Граму кист с крупными палочковидными бактериями.
(г) Электронно-микроскопическая картина бактерии, обнаруженной в подслизистой кисте.
Газовая гангрена может вызвать мионекроз (гибель мышечной ткани), газообразование и сепсис . Прогрессирование до токсемии и шока часто происходит очень быстро. Его легко заметить по образующимся большим почерневшим язвам, а также по громкой и характерной крепитации, вызванной выходом газа из некротической ткани. [ нужна ссылка ]
Симптомы
[ редактировать ]С газовой гангреной связано множество симптомов. Характерно, что черные пятна на коже появляются в форме пузырьков, что позволяет визуализировать газообразующие бактерии. Симптомы включают в себя: [4]
- Изменение цвета кожи
- Выделения с неприятным, сладковатым запахом из поражений кожи.
- Характерные черные пузырьковые поражения на коже.
- Некроз
- Высокая температура
- Боль в месте операции или травмы
- Легкомысленность
- Учащенное сердцебиение
- Онемение пораженного участка
- Волдыри
- Воздух в подкожных тканях (крепитация)
- Припухлость
- Желтуха
Этиология
[ редактировать ]Виды Clostridium производят больше токсинов и проявляют более высокую степень вирулентности , чем любой другой бактериальный таксон. [5] Инфекции , вызванные клостридиями , обычно носят оппортунистический характер и возникают у людей с уже имеющимися серьезными 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 у человека. Поскольку Clostridium является облигатным анаэробным таксоном, бактерия инфицирует гипоксические ткани, которые стали анаэробными из-за ограничения кровотока , деградации кровеносных сосудов или атеросклероза . Лица с ослабленным иммунитетом демонстрируют более высокую восприимчивость к инфекциям и более высокий уровень смертности. [ нужна ссылка ]
Факторы вирулентности
[ редактировать ]Представители рода Clostridium обладают множеством факторов вирулентности. Общие факторы вирулентности, связанные с газовой гангреной, включают альфа-токсин и тета-токсин. C. perfringens вызывает 80–90% инфекций и продуцирует оба этих токсина. [ нужна ссылка ]
- Альфа-токсин (α-токсин)
Альфа-токсин C. perfringens широко связан с газовой гангреной, поскольку он является его основным фактором вирулентности при вторжении в хозяина. Альфа-токсин вызывает гемолиз , тем самым ограничивая приток крови к области инфекции. Поскольку 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 окружающую клеточную ткань и вызывать каскад аберрантной биохимической активности. [ нужна ссылка ]
- Тета-токсин (Θ-токсин)
Тета-токсин также используется C. perfringens в качестве фактора вирулентности. Тета-токсин также способствует деградации сосудов, как и его аналог альфа-токсин. Используется фактор активации тромбоцитов, который вызывает острую воспалительную реакцию в близлежащих тканях. [6] Эта воспалительная реакция приводит к сужению окружающих артерий и способствует созданию анаэробной среды для C. perfringens . роста и патофизиологии [ нужна ссылка ]
- Бета-токсин (β-токсин)
Бета-токсин является неотъемлемым фактором вирулентности, способствующим развитию энтероколита и энтеротоксемии . [7] Этот токсин использует поры клеточной биолипидной мембраны для импорта патогенного фактора в организм. [ нужна ссылка ]
Патофизиология
[ редактировать ]Газовую гангрену вызывают экзотоксин продуцирующие виды Clostridium, (чаще всего C. perfringens и C. novyi , [8] [9] но реже C. septicum [10] или C. ramnosum ), [11] которые в основном встречаются в почве, но также встречаются в виде нормальной кишечной флоры и других анаэробов (например, бактероидов и анаэробных стрептококков ). [ нужна ссылка ]
Бактерии рода Clostridial вырабатывают два токсина: альфа- и тета-токсины, которые вызывают некротическое поражение тканей. [12]
Другие микроорганизмы могут иногда вызывать газовую гангрену (например, Klebsiella pneumoniae при диабете ). [13]
В одном клиническом случае сообщалось о составе газа 5,9% водорода, 3,4% углекислого газа, 74,5% азота и 16,1% кислорода. [14]
Мионекроз незначительно отличается от других видов некроза. Хотя основные причины практически идентичны, тип пораженной ткани (в частности, мышечной ткани) значительно важнее для общего состояния здоровья пациента. Поверхностный некроз непригляден и может привести к образованию непривлекательных рубцов, но в остальном не влияет на вероятность выживания пациента или его физические возможности в такой же степени. Однако массивный мионекроз, скорее всего, приведет к потере движения всей области. Если некротическое повреждение будет продолжаться на всей пораженной конечности, то часто вся конечность будет потеряна навсегда. [ нужна ссылка ]
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 (заполненные гноем). Вместо этого выделения часто описываются как «сладко-гнилостные» или «гной из помоев», поскольку они намного жиже обычного гноя. Это происходит из-за лизиса нейтрофилов и другими , типа лейкоцитов, вызванного лецитиназой токсинами, выделяемыми видами Clostridium . [15]
Почвенные анаэробы особенно хорошо приспособлены к выживанию в суровых условиях. Часто возникает нехватка питания 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 проникнуть в живого хозяина, они сталкиваются с огромным запасом питательных веществ, теплыми условиями и обилием воды. Это позволяет микробам быстро размножаться, что намного превышает возможности иммунной системы, 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 такой быстрой пролиферацией происходит массовое производство экзотоксина, который вызывает серьезное повреждение местных тканей хозяина. Одним из таких экзотоксинов является альфа-токсин , который продуцируется C. perfringens и является ключевым фактором вирулентности в его патогенезе. [16]
Массивная инфекция, серьезная травма и истощение иммунного потенциала хозяина приводят к общесистемному сепсису . Частично это связано с нагрузкой на иммунную систему, соответствующим выбросом воспалительных цитокинов и распространением бактериальных токсинов. Массовая инфекция, вероятно, приведет к смерти в результате сочетания общесистемного септического шока и непреднамеренного разрушительного воздействия иммунного ответа. У животных инвалидность и страдания, вызванные всеми этими факторами, заметно увеличивают вероятность нападения хищников. [ нужна ссылка ]
Диагностика
[ редактировать ]Для диагностики газовой гангрены можно использовать различные диагностические методы. Из-за низкой заболеваемости мионекрозом этот диагноз легко не заметить. Поскольку бактериальные инфекции в основном проявляют одни и те же симптомы, ранняя диагностика газовой гангрены происходит редко. Неоднозначные симптомы только способствуют ухудшению прогноза. К методам диагностики относятся: [15]
- Биопсия пораженной ткани
- Культуры жидкостей из пораженной области
- Магнитно-резонансная томография для визуализации некротизированных подкожных тканей.
- Рентгенологическое исследование воздушных карманов в пораженных тканях
- Микроскопическая идентификация штамма бактерий, отобранного из жидкостей пораженной области
- Пятно по Граму
Уход
[ редактировать ]Лечение обычно заключается в хирургической обработке и иссечении , во многих случаях необходима ампутация . Водорастворимые антибиотики (такие как пенициллин) сами по себе не эффективны, поскольку они не проникают в ишемизированные мышцы в достаточной степени, 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. [17] Рост C. perfringens подавляется, когда доступность кислорода эквивалентна парциальному давлению около 9–10 кПа (сравните с 4–5 кПа в венозной крови в нормальных условиях, с 11–13 кПа в артериях и 21 кПа в воздух на уровне моря), поэтому, если лечение начать рано, это состояние в большинстве случаев можно вылечить. [18]
Прогноз
[ редактировать ]Газовая гангрена, если ее не лечить, является потенциально смертельной инфекцией. Ранняя диагностика типа инфекции и видов, вызывающих инфекцию, значительно улучшит прогноз. Профилактические меры повсеместно применяются в медицинских учреждениях для предотвращения бактериальных инфекций у пациентов. Снижение восприимчивости к инфекции будет способствовать улучшению прогноза за счет соблюдения правил гигиены и предотвращения заболеваний, вызывающих гипоксию или состояние ослабленного иммунитета. [ нужна ссылка ]
После разрешения мионекроза пациентам часто требуется дальнейший уход из-за пагубных последствий, вызванных инфекцией. Пересадка кожи часто требуется после удаления некротических тканей. Бывшим пациентам по-прежнему потребуется гипербарическая кислородная терапия, чтобы предотвратить рецидив инфекции. [19]
Эпидемиология
[ редактировать ]Виды Clostridium в изобилии встречаются в почве, особенно в почве, используемой для животноводства. [5] В медицинских учреждениях он процветает, когда преобладают антисанитарные условия. В США заболеваемость мионекрозом составляет всего около 1000 случаев в год. [20]
Во время Первой и Второй мировых войн клостридиальный мионекроз был обнаружен в 5% ран, но с улучшением ухода за ранами, антисептикой и использованием антибиотиков заболеваемость снизилась до 0,1% раневых инфекций, связанных с войной во время войны во Вьетнаме. . [20]
При наилучшем уходе, включая раннее выявление, хирургическую помощь, лечение антибиотиками и гипербарическую оксигенотерапию , уровень смертности составляет 20–30% и может достигать 5–10%. При отсутствии лечения заболевание имеет 100% летальность. [20]
Дополнительные изображения
[ редактировать ]
Гемипельвэктомия при газовой гангрене
Биопсия мышц, исследованная под микроскопом (окрашивание гематоксилин-эозином, увеличение 100×): большие белые области между мышечными волокнами обусловлены газообразованием.
Окраска по Граму мышечной биопсии, показывающая анаэробные спорообразующие грамположительные палочковидные бактерии . в инфицированной : результат в высокой степени совместим с инфекцией C. perfringens мышечной ткани
Газовая гангрена плеча.
См. также
[ редактировать ]- Черная ножка (аналогичное заболевание у домашнего скота )
- Список кожных заболеваний
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Джеймс, Уильям Д.; Бергер, Тимоти Г.; и др. (2006). Болезни кожи Эндрюса: клиническая дерматология . Сондерс Эльзевир. п. 269 . ISBN 978-0-7216-2921-6 .
- ^ Джеррольд Б. Лейкин; Фрэнк П. Палоучек, ред. (2008), «Отравление Clostridium perfringens», Справочник по отравлениям и токсикологии (4-е изд.), Informa, стр. 892–893, ISBN 978-1-4200-4479-9
- ^ Пайллер Дж.Л., Лабеу Ф. (1986). «Газовая гангрена: военное состояние?» Газовая гангрена: военная болезнь? Акта Чир. Бельгия. (на французском языке). 86 (2): 63–71. ПМИД 3716723 .
- ^ «Газовая гангрена» . www.amboss.com . Проверено 25 марта 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б Брайант, Эми Э.; Стивенс, Деннис Л. «179: Газовая гангрена и другие клостридиальные инфекции» . Принципы внутренней медицины Харрисона (19-е изд.) . Проверено 1 мая 2020 г.
- ^ Стивенс Д.Л., Брайант А.Е. (июнь 1993 г.). «Роль тета-токсина, сульфгидрил-активируемого цитолизина, в патогенезе клостридиальной газовой гангрены». Клин. Заразить. Дис . 16 (Приложение 4): S195–S199. doi : 10.1093/clinids/16.supplement_4.s195 . ПМИД 8324118 .
- ^ Масахиро, Нагахама; Садаюки, Оти; Масатака, Ода; Кадзуаки, Миямото; Кейко, Кобаяши (3 февраля 2015 г.). «Последние исследования бета-токсина Clostridium perfringens» . Токсины (Базель) . 7 (2): 396–406. дои : 10.3390/toxins7020396 . ПМЦ 4344631 . ПМИД 25654787 .
- ^ Хэтэуэй CL (январь 1990 г.). «Токсигенные клостридии» . Клин. Микробиол. Преподобный . 3 (1): 66–98. дои : 10.1128/CMR.3.1.66 . ПМК 358141 . ПМИД 2404569 .
- ^ Буш, Кристиан; Шёмиг, Катрин; Хофманн, Фред; Акториес, Клаус (ноябрь 2000 г.). «Характеристика каталитического домена альфа-токсина Clostridium novyi» . Инфекция и иммунитет . 68 (11): 6378–6383. дои : 10.1128/iai.68.11.6378-6383.2000 . ПМК 97722 . ПМИД 11035748 .
- ^ Брэттон С.Л., Крейн Э.Дж., Парк-младший, Берчетт С. (1992). « Инфекции Clostridium septicum у детей». Педиатр Инфекционный Дис Дж . 11 (7): 569–75. дои : 10.1097/00006454-199207000-00011 . ПМИД 1528648 . S2CID 40705266 .
- ^ ван дер Форм Э.Р., фон Розенстиль И.А., Спанджаард Л., Данкерт Дж. (апрель 1999 г.). «Газовая гангрена у девочки с ослабленным иммунитетом из-за инфекции Clostridium ramosum » . Клин. Заразить. Дис . 28 (4): 923–4. дои : 10.1086/517249 . ПМИД 10825071 .
- ^ Бубольц, Джером Б.; Мерфи-Лавуа, Хизер М. (13 октября 2019 г.). Газовая гангрена . ПМИД 30725715 . Проверено 1 мая 2020 г.
- ^ Чанг К.В., Ван Т.Э., Ши СК, Чанг В.Х., Чен М.Дж. (2008). «Одышка, лихорадка и боль в обеих ногах». Ланцет . 372 (9648): 1518. doi : 10.1016/S0140-6736(08)61621-9 . ПМИД 18970978 . S2CID 12559431 .
- ^ ^ Чи Ч, Чен К.В., Хуан Дж.Дж., Чуан Ю.К. , Ву М.Х. (1995). «Газовый состав при газовой гангрене Clostridium septicum ». J Formos Med Assoc . 94 (12): 757–9. ПМИД 8541740 .
- ^ Перейти обратно: а б «Газовая гангрена» . Библиотека медицинских концепций Lecturio . Проверено 22 июля 2021 г.
- ^ Авад М.М., Брайант А.Е., Стивенс Д.Л., Руд Дж.И. (январь 1995 г.). «Исследования вирулентности хромосомных мутантов альфа-токсина и тета-токсина, созданных путем аллельного обмена, предоставляют генетические доказательства важной роли альфа-токсина в газовой гангрене, опосредованной Clostridium perfringens ». Мол. Микробиол . 15 (2): 191–202. дои : 10.1111/j.1365-2958.1995.tb02234.x . ПМИД 7746141 . S2CID 12440686 .
- ^ Джерард Дж. Тортора; Берделл Р. Функе; Кристин Л. Кейс (2010), Микробиология: Введение (10-е изд.), Бенджамин Каммингс, стр. 646, ISBN 978-0-321-55007-1
- ^ Гайтон и Холл. Учебник медицинской физиологии , 12-е издание, глава 44, «Психологические проблемы глубоководного дайвинга и других условиях повышенного давления»
- ^ Бубольц Дж.Б., Мерфи-Лавуа Х.М. (13 октября 2019 г.). «Газовая гангрена» . StatPearls [Интернет] . Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing. ПМИД 30725715 . Проверено 1 мая 2020 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Бубольц, Дж.Б.; Мерфи-Лавуа, Ее Величество (2021 г.). «Газовая гангрена» . СтатПерлс . СтатПерлз. ПМИД 30725715 .