Patofizjologia

26.04.2017

Uraz termiczny wywołany niskimi temperaturami powoduje, w zależności od czasu ekspozycji, temperatury i głębokości uszkodzenia, szeroki wachlarz patologii – począwszy od zmian odwracalnych po rozgrzaniu, do nieodwracalnych uszkodzeń. Podstawowym mechanizmem bezpośrednim odmrożenia jest tworzenie lodu wewnątrzkomórkowego, zamarznięcie płynu pozakomórkowego, odwodnienie komórek, patologiczna wewnątrzkomórkowa koncentracja elektrolitów i denaturacja kompleksów białkowolipidowych [1-5].

Rozmrożenie tkanki po ogrzaniu zapoczątkowuje serię kolejnych zjawisk skutkujących śmiercią komórek. Kluczową rolę o patognomonicznie większym znaczeniu jest miejscowy skurcz naczyniowy, wznowienie przepływu kapilarnego o typie zespołu poreperfuzyjnego i niedokrwienie wtórne w wyniku pojawienia się zakrzepów w mikrokrążeniu w powiązaniu z reakcją zapalną oraz masywnym uszkodzeniem w obrębie śródbłonka i bezpośredniego uszkodzenia na poziomie komórkowym. W następstwie zahamowania metabolizmu komórkowego i gwałtownie rosnących stężeń elektrolitów wewnątrzkomórkowo oraz odwodnienia komórkowego dochodzi do śmierci komórki. Wyrzut wolnych rodników, wzrost stężenia prostaglandyn i tromboksanu A2, uwolnienie enzymów proteolitycznych wraz z uszkodzeniem śródbłonka prowadzi do wykrzepiania wewnątrznaczyniowego i lokalnej zakrzepicy. Po ogrzaniu dochodzi do agregacji płytek i formowania zakrzepów, co uniemożliwia dopływ krwi do możliwych jeszcze do uratowania tkanek w obrębie odmrożenia. Proces ten jest dodatkowo stymulowany przez tromboksan TX A2 i PGF2α (działanie proagregacyjne i naczynioskurczowe), które obficie występuje w strefie odmrożenia, zwłaszcza w płynie wypełniającym powstałe po rozmrożeniu pęcherze.

Zjawiska realizujące się w odmrożonych tkankach po ich ogrzaniu przypominają zespół poreperfuzyjny, z tą różnicą, że to nie „białe skrzepy” złożone z neutrofili, lecz płytki i włóknik odgrywają główną rolę. Tak więc po rozmrożeniu główną przyczyną obumierania tkanek jest ich niedokrwienie, a pierwotny uraz termiczny przeistacza się w ostry epizod naczyniowy [6-15].

Znajomość powyższego patomechanizmu powinna implikować kierunek działań terapeutycznych, obejmujących trombolizę, zahamowanie agregacji płytek, rozszerzenie naczyń, poprawę własności reologicznych krwi. Postępy w poznaniu patofizjologii odmrożeń na poziomie mikronaczniowym, roli endotelium i kaskady kwasu arachidonowego mają istotny wpływ na możliwą profilaktykę oraz leczenie przyczynowe [16-18].

Piśmiennictwo


1. Zacarian SA, Stone D, Clater M: Effects of cryogenic temperatures in the microcirculation in the golden hamster cheek pouch. Cryobiology 7:27–39, 1970.
2. Mazur P: Studies in rapidly frozen suspension of yeast cells by differential thermal analysis and conductometry. Biophys J 3:323, 1963.
3. Mazur P: Causes of injury in frozen and thawed cells, Fed Proc 24(suppl 14–15):5, 1965.
4. McCauley RL, Hing DN, Robson MC, Heggers JP: Frostbite injuries: A rational approach based on the pathophysiology. J Trauma 23:143–147, 1983.
5. Lovelock JE: The denaturation of lipid–protein complexes as a cause of damage by freezing. Proc R Soc Biol 147:427, 1957.
6. Sever C, Kulahci Y, Acar A, Duman H Frostbite injury of hand caused by liquid helium: a case report. Eplasty. 2010 May 19;10: e35.
7. Bellman S, Adams RJ: Vascular reactions after experimental cold injury. Angiology 7:339, 1956.
8. Bourne MH, Piepkorn MW, Clayton F, Leonard LG: Analysis of microvascular changes in frostbite injury. J Surg Res 40:26–35, 1986.
9. Bulkley GB: The role of oxygen free radicals in human disease processes. Surgery 94:407, 1983.
10. Rabb JM, Renaud ML, Brandt PA, Witt CW.: Effect of freezing and thawing on the microcirculation and capillary endothelium of the hamster cheek pouch. Cryobiology 11:508–518, 1974.
11. Raine TJ, London MD, Goluch L: Antiprostaglandins and antithromboxanes for treatment of frostbite. Surg Forum 31:557–559, 1980.
12. Heggers JP, Robson MC, Manavalen K, et al: Experimental and clinical observations on frostbite. Ann Emerg Med 16:1056–1062, 1987.
13. Weatherly-White RCA, Sjostrom B, Paton BC: Experimental studies in cold injury: II. The pathogenesis of frostbite. J Surg Res 4:17–22, 1964.
14. Weissman G: Prostaglandins in acute inflammation. In Current Concepts. Kalamazoo, Mich, Scope, 1980.
15. Robson MC, Heggers JP: Evaluation of hand frostbite blister fluid as a clue to pathogenesis. J Hand Surg 6:43, 1981.
16. Imray C, Grieve A, Dhillon S. Cold damage to the extremities: frostbite and non-freezing cold injuries. Postgrad. Med. J. 2009; 85;481-488.
17. Murphy JV, Banwell PE, Roberts AH, McGrouther DA. Frostbite: pathogenesis and treatment. J Trauma. 2000 Jan;48(1):171-8.
18. Zook N,Hussmann J, Brown R et al. Microcirculatory studies of frostbite injury. Ann Plast Surg. 1998;Mar;40(3): 246-53.

Czytaj następny:

Leki

Napisz do nas

Zadaj pytanie ekspertowi, przyślij ciekawy przypadek, zgłoś absurd, zaproponuj temat dziennikarzom.
Pomóż redagować portal.
Pomóż usprawnić system ochrony zdrowia.