Введение

Процесс восстановления здоровья

При физической травме или болезни, перенесенной организмом, заживление включает в себя восстановление поврежденных тканей, органов и биологической системы в целом, а также возвращение (нормальной) функции. Медицина изучает процесс, в ходе которого клетки организма регенерируют и восстанавливаются, уменьшая размер поврежденной или некротизированной области и заменяя ее новой живой тканью. Замещение может происходить двумя путями: регенерацией, при которой некротические клетки заменяются новыми клетками, формирующими ткань, аналогичную исходной; или восстановлением, при котором поврежденная ткань замещается рубцовой тканью. Большинство органов заживают, используя комбинацию обоих механизмов. В хирургии заживление чаще называют восстановлением, а послеоперационное восстановление исторически понималось как простое восстановление функции и готовность к выписке. В последнее время его стали рассматривать как энергозатратный процесс, направленный на уменьшение физических симптомов, достижение эмоционального благополучия, восстановление функций и возвращение к обычной деятельности.

Заживление также рассматривается в контексте процесса переживания горя. В психиатрии и психологии заживление – это процесс разрешения неврозов и психозов до степени, когда пациент способен вести нормальную или полноценную жизнь, не будучи подавлен психопатологическими явлениями. Этот процесс может включать психотерапию, медикаментозное лечение или альтернативные подходы, такие как традиционное духовное исцеление.

Восстановление

Для того чтобы повреждение зажило благодаря регенерации, тип клеток, который был разрушен, должен обладать способностью к репликации. Клетки также нуждаются в коллагеновом каркасе, вдоль которого они могут расти. Рядом с большинством клеток находится либо базальная мембрана, либо коллагеновая сеть, созданная фибробластами, которая направляет рост клеток. Поскольку ишемия и большинство токсинов не разрушают коллаген, он сохраняется даже после гибели окружающих клеток.

Пример

Острый трубчатый некроз (АТН) в почках – это состояние, при котором клетки полностью восстанавливаются посредством регенерации. АТН развивается, когда эпителиальные клетки, выстилающие почки, разрушаются либо из-за недостатка кислорода (например, при гиповолемическом шоке, когда кровоснабжение почек резко уменьшается), либо под воздействием токсинов (например, некоторых антибиотиков, тяжелых металлов или тетрахлорида углерода). Несмотря на гибель многих эпителиальных клеток, обычно наблюдается очаговый некроз, то есть отдельные участки эпителиальных клеток остаются жизнеспособными. Кроме того, коллагеновый каркас канальцев остается полностью неповрежденным. Сохраняющиеся эпителиальные клетки способны к пролиферации и, используя базальную мембрану в качестве ориентира, в конечном итоге восстанавливают нормальную структуру почки. После завершения регенерации повреждения становятся необнаружимыми даже при микроскопическом исследовании. В случае повреждения клеток, не способных к регенерации (например, нейронов), заживление происходит путем формирования рубца. Также, повреждение коллагеновой сети (например, ферментами или механическим разрушением) или ее полный коллапс (как при инфаркте) приводят к заживлению путем формирования рубца.

Генетика

Многие гены участвуют в процессе заживления. Например, в заживлении ран было обнаружено, что P21 позволяет млекопитающим заживлять раны самостоятельно. Он даже позволяет некоторым млекопитающим (например, мышам) заживлять раны без образования рубцов. Ген LIN28 также играет роль в заживлении ран. У большинства млекопитающих он находится в неактивном состоянии. Кроме того, белки MG53 и TGF бета 1 играют важную роль в заживлении ран.

Заживление ран

В ответ на разрез или рану запускается каскад заживления раны. Этот каскад протекает в четыре фазы: образование сгустка, воспаление, пролиферация и созревание.

Фаза свертывания

Заживление раны начинается с образования кровяного сгустка для остановки кровотечения и снижения риска инфицирования бактериями, вирусами и грибками. За образованием сгустка следует инвазия нейтрофилов в течение трех-24 часов после получения раны, а митозы в эпителиальных клетках начинаются через 24-48 часов.

Фаза воспаления

В воспалительной фазе макрофаги и другие фагоцитарные клетки уничтожают бактерии, удаляют поврежденные ткани и высвобождают химические факторы, такие как гормоны роста, которые стимулируют миграцию и деление фибробластов, эпителиальных клеток и эндотелиальных клеток, формирующих новые капилляры, в область повреждения.

Пролиферативная фаза

В пролиферативной фазе формируется незрелая грануляционная ткань, содержащая полнокровные, активные фибробласты. Фибробласты быстро производят обильное количество коллагена III типа, который заполняет дефект, образовавшийся на месте открытой раны. Грануляционная ткань распространяется, словно волна, от края повреждения к центру. По мере созревания грануляционной ткани фибробласты вырабатывают меньше коллагена и становятся более веретенообразными. Они начинают производить гораздо более прочный коллаген I типа. Часть фибробластов созревает в миофибробласты, содержащие тот же тип актина, что и в гладких мышцах, что позволяет им сокращаться и уменьшать размер раны.

Фаза созревания

Во время фазы созревания раны ненужные сосуды, образовавшиеся в грануляционной ткани, удаляются посредством апоптоза, а коллаген III типа в значительной степени замещается коллагеном I типа. Первоначально дезорганизованный коллаген сшивается и выравнивается вдоль линий натяжения. Эта фаза может продолжаться год и более. В конечном итоге остается рубец, состоящий из коллагена и содержащий небольшое количество фибробластов.

Ткани, поврежденные воспалением

После того, как воспаление повредило ткани (например, при борьбе с бактериальной инфекцией) и провоспалительные эйкозаноиды выполнили свою функцию, заживление происходит в 4 фазы.

Фаза отзыва

На этапе восстановления надпочечники увеличивают выработку кортизола, который подавляет выработку эйкозаноидов и воспаление.

Фаза разрешения

На этапе разрешения патогены и поврежденные ткани удаляются макрофагами (белыми кровяными клетками). Макрофаги также удаляют эритроциты из поврежденной ткани. Неполное удаление поврежденных клеток и патогенов может привести к повторному воспалению. Два подтипа макрофагов – M1 и M2 – играют ключевую роль в этой фазе: M1 макрофаги способствуют воспалению, а M2 – регенерации. Пластичность между этими подтипами определяет, будет ли происходить воспаление или восстановление ткани.

Фаза регенерации

На этапе регенерации происходит восстановление кровеносных сосудов, и в поврежденной области формируются новые клетки, аналогичные тем, которые были повреждены и удалены. Некоторые клетки, такие как нейроны и мышечные клетки (особенно сердечные), восстанавливаются медленно.

Фаза ремонта

На этапе восстановления образуется новая ткань, для формирования которой необходим баланс между противовоспалительными и провоспалительными эйкозаноидами. К противовоспалительным эйкозаноидам относятся липоксины, эпилипоксины и резольвины, стимулирующие высвобождение гормонов роста.