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第十二章 皮肤损伤与修复
第一节 皮肤损伤
皮肤是人体与外界环境接触的第一道屏障,所以它每时每刻都在承受着外界环境的各种刺激、损害。受到损害的可以是单个细胞,也可以是整片的组织。日光、灰尘中的污染物,甚至连吸烟都有可能导致皮肤细胞中的DNA损伤。其中,日光中的UVB是最主要的元凶。
整片皮肤组织受损后,其修复的过程和时间,因受损的面积和深度而有很大的差别。小而浅的损伤,损伤深度在表皮层或达到真皮乳头层,由于表皮细胞的迁移和增殖,数天就能愈合,愈合后不留瘢痕。较大而深的损伤,损伤深度达真皮网状层或更深,其修复过程则较长。
组织缺损后,机体对所形成缺损进行修补恢复,以达到部分或完全恢复原有组织的结构和功能的过程,称为修复。修复有两种方式:由缺损周围相同的健康细胞增生以代替死亡细胞的过程,称为再生;另外一种修复是通过肉芽组织增生,溶解、吸收损伤局部的坏死组织及其他异物,并填补组织缺损,以后肉芽组织转化成以胶原纤维为主的瘢痕组织,这种修复称为瘢痕修复,或纤维性修复。两种修复过程均起始于炎症。在多数情况下,由于有多种组织发生损伤,故上述两种修复过程常同时存在。
为了便于描述,我们通常把较大的创伤愈合过程划分为3个阶段,即炎症期、肉芽组织形成期和癜痕形成期。创伤后首先是凝血和止血,并出现炎症反应,众多的中性粒细胞进入局部,清除细菌。随后出现许多巨噬细胞,清除损坏的组织,并释放生物活性物质促进成纤维细胞增殖和毛细血管生长,生成肉芽组织。肉芽组织是新生的结缔组织,具有填补伤口、机化凝血块和坏死组织、抗感染及保护创面的作用。肉芽组织中有较多的成纤维细胞和巨噬细胞,纤维少,毛细血管丰富。创伤后不久,伤口周围的表皮细胞增殖并迁移到伤面。伤面残留的汗腺和毛囊的上皮也能增殖,形成覆盖伤面的上皮小岛,参与表皮再生。最后创面全由新生的表皮覆盖,并渐形成正常的表皮。肉芽组织也渐由致密的纤维结缔组织替代。
第二节 损伤修复与调控
一、皮肤修复的调控
皮肤受伤缺损后,可引起细胞再生予以修复,修复完后再生便停止,可见皮肤存在刺激再生与抑制再生两种机制,两者处于动态平衡。目前已知短距离调控细胞再生的重要因素包括以下三方面:
(一)细胞与细胞之间的作用
细胞在生长过程中,存在生长接触抑制现象。
(二)细胞外基质对细胞增殖的作用
实验证明,正常细胞只有黏着于适当的基质才能生长,基质各种成分对不同细胞的增殖有不同的作用:细胞外基质的关键成分透明质酸的降解物可刺激内皮细胞的增殖和迁移,层粘连蛋白(Laminin,层粘连蛋白又称板层素)可促进上皮细胞增殖,抑制成纤维细胞增殖,而纤维粘连蛋白的作用则正好相反。组织中层粘连蛋白与纤维粘连蛋白的相对比值可能对维持上皮细胞与间质细胞之间的平衡有一定的作用。
(三)生长因子和抑素的作用
能刺激细胞增殖的多肽称为生长因子(cell growth factors,CGF),能抑制细胞增殖的则称为抑素(chalon)。可特异性地与某些细胞膜上的受体结合,引起一系列的连锁反应,从而调节细胞生长、分化。
目前已分离、纯化出一些重要的生长因子,比如下面的一些生长因子:
1.表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)
对上皮细胞、成纤维细胞、胶质细胞及平滑肌细胞都有促进增殖的作用。
2.转化生长因子(transforming growth factor,TGF)
TGF-α与EGF可与EGF受体结合,故有相同作用。TGF-β能刺激间质细胞增生。
3.成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF)
能促进多种间质细胞增生及小血管再生。
4.血小板源性生长因子(platelet derived growth factor,PDGF)
来源于血小板α颗粒,在凝血过程中释放,对成纤维细胞、平滑肌细胞及胶质细胞的增生有促进作用。
5.其他细胞因子
如白介素Ⅰ(IL-1,interleukin-1)和肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)能刺激成纤维细胞的增殖及胶原合成,TNF还能刺激血管再生。此外还有许多生长因子,如造血细胞集落刺激因子、神经生长因子、IL-2等,均有调控细胞增殖的作用。
与生子因子相比,对抑素的了解甚少。抑素具有组织特异性,似乎任何组织都可产生一种抑素抑制本身的增殖。前面提到的TGF-β虽然对某些间质细胞增殖起促进作用,但对上皮细胞则是一种抑素。此外干扰素-α,前列腺素E2和肝素在组织培养中对成纤维细胞及平滑肌细胞的增生都有抑制作用。
二、影响皮肤修复的因素
影响皮肤修复的因素包括全身因素及局部因素两方面。
(一)全身因素
1.年龄
青少年的组织再生能力强,愈合快。老年人则相反,组织再生能力差,愈合慢。
2.蛋白质缺乏
尤其是含硫氨基酸(如甲硫氨酸、胱氨酸)缺乏时,肉芽组织及胶原形成不良,伤口愈合延缓。维生素中以维生素C对愈合最重要。维生素C缺乏时前胶原分子难以形成,从而影响了胶原纤维的形成。在微量元素中锌对创伤愈合有重要作用,手术后伤口愈合迟缓的患者,皮肤中锌的含量大多比愈合良好的患者低。此外已证明,手术刺激、外伤及烧伤患者尿中锌的排出量增加,补给锌能促进愈合。
(二)局部因素
1.感染
异物感染对再生修复的妨碍甚大。许多化脓菌产生一些毒素和酶,能引起组织坏死,基质或胶原纤维溶解。这不仅加重局部组织损伤,也妨碍愈合。伤口感染时,渗出物很多,可增加局部伤口的张力,常使正在愈合的伤口或已缝合的伤口裂开,或者导致感染扩散加重损伤。因此,对于感染的伤口,不能缝合,应及早引流,只有感染被控制后,修复才能进行。此外,坏死组织及其他异物,也妨碍愈合并有利于感染。因此,伤口如有较多的坏死组织及异物,必然是二期愈合。临床上对于创面较大、已被细菌污染但尚未发生明显感染的伤口,施行清创术以清除坏死组织,以缩小创面。这样,可以使本来应是二期愈合的伤口,愈合的时间缩短,甚至可能达到一期愈合。
2.局部血液循环
一方面保证组织再生所需的氧和营养,另一方面对坏死物质的吸收及控制局部感染也起重要作用。因此,局部血流供应良好时,则再生修复好。临床用某些药物湿敷、热敷以及帖敷中药和服用活血化瘀中药等,都有改善局部血液循环的作用。
3.神经支配
完整的神经对组织再生有一定的作用。例如麻风引起的溃疡不易愈合,是因为神经受累的缘故。自主神经的损伤,使局部血液供应发生变化,对再生的影响更为明显。
4.电离辐射
电离辐射能破坏细胞,损伤小血管,抑制组织再生。因此能阻止瘢痕形成。
5.光线低强度激光治疗(low level laser therapy,LLLT)
可刺激细胞的活化和组织的修复。
(王 强)