Газовая гангрена

Содержание

Газовая гангрена (анаэробная гангрена, или мионекроз) — это высоколетальная инфекция мягких тканей, вызываемая видами Clostridium, наиболее распространенным из которых является C. perfringens (причина газовой гангрены в 80–90% всех случаев).  Эти организмы обитают в почве, органических отходах, особенно если они загрязнены фекалиями, и могут попадать в организм через раны.

Газовая гангрена в прошлом была довольно частым осложнением при военных ранениях — до 5% всех инфекций. Однако благодаря современным методам, а именно улучшенной обработке ран, применению антисептиков и широкому применению антибиотиков, частота таких инфекций значительно снизилась — до около 0,1% среди раневых инфекций со времен войны во Вьетнаме.

Газовая гангрена была распространенной инфекцией во время Гражданской войны в США, Первой и Второй мировых войн вследствие несвоевременного лечения травм (Stevens D.L. et al., 2024).

В США ежегодно регистрируют около 1000 случаев газовой гангрены.

Предполагается, что в менее развитых странах, где ограничен доступ к качественной медицинской помощи и антибиотикам, заболеваемость выше, но точные данные отсутствуют (Buboltz J.B. et al., 2023).

Газовую гангрену, вызванную C. perfringens, часто диагностируют среди жертв стихийных бедствий, где эвакуация и лечение откладываются. Согласно результатам исследования, после землетрясения в Китае среднее время от получения травмы до оказания медицинской помощи составило 3,5 сут, а у 20% пациентов с открытыми ранами развилась газовая гангрена, вызванная C. perfringens; летальный исход составил 50–80% (Stevens D.L. et al., 2024).

Классификация газовой гангрены

По происхождению (этиологии):

• травматическая газовая гангрена (развивается после проникающих ранений, особенно загрязненных почвой или фекалиями, чаще всего вызывается perfringens);
• постоперационная газовая гангрена (развивается после хирургических вмешательств, чаще при операциях на желудочно-кишечном тракте (ЖКТ), желчных путях. Возможна при несоблюдении асептики или при контаминации ран клостридиями);
• спонтанная (или криптогенная) газовая гангрена (развивается без явной травмы, часто связана с septicum и может быть ассоциирована со злокачественными опухолями ЖКТ, иммуносупрессией, лейкозами) (Stevens D.L. et al., 2024).

По локализации газовая гангрена подразделяется на:

• конечностей — наиболее распространенный вариант, часто после травм;
• туловища — может поражать грудную или брюшную стенку (Leiblein M. et al., 2020);
• внутренних органов — редкий, но тяжелый вариант (например гангрена матки, кишечника);
• грангрена Фурнье — некротизирующая инфекция промежности, наружных половых органов, может иметь клостридиальную природу, особенно у мужчин.

По характеру течения выделяют:

• молниеносную форму — быстрое распространение инфекции с выраженным сепсисом и шоком, летальность высокая;
• острое течение — инфекция развивается в течение 1–3 сут, показано неотложное вмешательство;
• подострая / замедленная форма — медленное развитие симптомов, возможна при менее вирулентных штаммах или частичной иммуносупрессии.

Причины газовой гангрены

Клостридиальные инфекции обычно развиваются в условиях травмы, но могут возникнуть и спонтанно без видимой раны. Основная опасность этих инфекций состоит в том, что они поражают глубокие ткани, особенно мышцы, и способны быстро распространяться, вызывая тяжелый сепсис.

Инфекция может развиться в течение нескольких часов или даже через несколько недель после первоначальной травмы или попадания бактерий в ткань (инокуляции). Однако само по себе попадание клостридий в ткань не всегда вызывает газовую гангрену.

Факторы риска развития инфекции:

• ослабленный иммунитет (например вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), онкопатология, прием иммунодепрессантов). Напротив, при поверхностных и хорошо обработанных ранах у иммунокомпетентных пациентов существует низкий риск развития инфекции;
• локальная гипоксия тканей вследствие травмы, недостаточного кровоснабжения, ишемии или хирургического вмешательства;
• наличие токсинов (особенно у perfringens). Вирулентность Clostridium напрямую связана с выработкой экзотоксинов. C. perfringens содержит 17 различных токсинов, наиболее опасный — альфа-токсин (лецитиназа): фосфолипаза, разрушающая клеточные мембраны, вызывает агрегацию тромбоцитов, тромбозы и высвобождение гистамина. Другие ключевые токсины: тета-токсин (повреждает сосуды, вызывает лизис лейкоцитов и ослабляет воспалительный ответ), коллагеназа (разрушает соединительную ткань и вызывает быстрое распространение инфекции по фасциальным и мышечным плоскостям), гиалуронидаза, гемагглютинины, гемолизины (увеличивает проникновение бактерий в ткани). Кроме того, C. perfringens содержит бета- и йота-токсины (вызывают некроз тканей), дельта- и фи-токсины (вызывает гемолиз), эпсилон-токсин (повышает проницаемость клеточной мембраны), каппа-токсин (разрушает кровеносные сосуды и соединительную ткань), ну-токсин (вызывает гемолиз и некроз тканей);
• анаэробные условия, необходимые для размножения клостридий. Clostridium — факультативные анаэробы. Они могут использовать аэробное дыхание, если кислород доступен, либо перейти на анаэробный метаболизм, если его нет. При напряжении кислорода >70 мм рт.ст. рост клостридий подавляется. Если же кислород на уровне <30 мм рт.ст., то бактерии активно размножаются, особенно в условиях поврежденной или ишемизированной ткани.

Основные возбудители газовой гангрены:

• perfringens — самый частый возбудитель посттравматической газовой гангрены;
• C. histolyticum — возбудитель в около 10% случаев клостридиального мионекроза и чаще всего ассоциирована с травматическими повреждениями и послеоперационными ранами;
• C. septicum — вызывает спонтанную газовую гангрену в около 20% случаев, особенно при раке толстой кишки и другой патологии ЖКТ. Кроме того, C. septicum передается от загрязненных аллотрансплантатов опорно-двигательного аппарата (сухожилий, менисков, бедренных мыщелков), взятых из трупных тканей;
• C. sordellii — диагностируют редко, но вызывает тяжелые формы заболевания. C. sordellii ассоциирована с фатальным шоковым синдромом и газовой гангреной матки после медикаментозного аборта (мифепристон + мизопростол), родов, гинекологических процедур. Также диагностируют у потребителей героина с черной смолой;
• C. novyi  — частота участия в развитии газовой гангрены до 40%;
• C. bifermentans — до 10%;
• fallax — до 5% (Buboltz J.B. et al., 2023).

Симптомы газовой гангрены

Клинические проявления газовой гангрены: лихорадка, озноб, выраженная боль в области поражения. Воспаление кожи и мягких тканей может быть выражено слабо. Это связано с поражением более глубоких структур — мышц и фасций. Из некротической раны часто выделяется жидкость, похожая на «воду после мытья посуды». Запах — затхлый, гнилостный, типичный для анаэробной инфекции.

Инфекционный процесс обусловливает:

• поражение мелких и крупных сосудов, снабжающих ткани;
• некроз подкожной клетчатки, который распространяется к фасциям и глубоким мышцам;
• нарушение иннервации (если повреждены нервы, боль может быть менее выражена, чем ожидается при большом объеме поражения).

Травматическая форма газовой гангрены развивается остро с внезапным развитием выраженной боли в области недавней травмы или хирургического вмешательства. В среднем инкубационный период составляет менее 24 ч, но может варьировать от 6 ч до нескольких суток в зависимости от количества попавших в рану бактерий и выраженности сосудистых нарушений. Тяжелая форма боли часто обусловлена ишемией тканей, вызванной действием бактериальных токсинов.

Кожные проявления начинаются с бледности кожи над очагом инфекции, которая быстро сменяется бронзовым, затем пурпурным или красным оттенком. Кожа становится напряженной, отечной и резко болезненной. На ее поверхности формируются буллы, содержащие прозрачную, красную, синюю или пурпурную жидкость.

Системные симптомы прогрессируют стремительно. Уже на ранних стадиях возможны тахикардия, гипертермия, признаки шока, полиорганная недостаточность. Согласно результатам исследования, у 50% пациентов шок был зафиксирован уже при поступлении в стационар. Бактериемию диагностируют в около 15% всех случаев, часто сопровождаясь массивным внутрисосудистым гемолизом. В ряде случаев описаны очень тяжелые формы: у одного больного гематокрит снизился с 37 до 0% в течение суток, несмотря на экстренное переливание 10 доз эритроцитарной массы, уровень гематокрита не превышал 7%. Такой тяжелый гемолиз связан с действием альфа- и тета-токсинов C. perfringens, что подтверждено экспериментальными исследованиями in vitro с рекомбинантными токсинами. C. perfringens может вызывать временную бактериемию даже без газовой гангрены (Stevens D.L. et al., 2024).

Без лечения инфекция может быстро прогрессировать к тяжелым системным осложнениям, таким как септический шок, острая дыхательная недостаточность (острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС), диссеминированное внутрисосудистое свертывание (ДВС-синдром), гемолиз и гемолитическая анемия, гепатонекроз.

У клинициста подозрение на развитие газовой гангрены должно возникать при любом инфекционном целлюлите, особенно если появляются крепитация (газ в тканях) при пальпации, потемнение кожи или очаги некроза, быстрое ухудшение состояния пациента (Buboltz J.B. et al., 2023).

Диагностика газовой гангрены

Важно предположить газовую гангрену, если у пациента есть некротическая рана с поражением мягких тканей или мышц, в мазке или культуре идентифицированы анаэробные грамположительные бациллы; отмечено скопление газа в тканях (на рентгене или компьютерной томографии (КТ)). Однако только 5% ран, колонизированных клостридиями, переходят в полноценную инфекцию. Это зависит от факторов риска пациента и локализации раны.

Лабораторные методы исследования:

• общий анализ крови — характерен лейкоцитоз, анемия (часто гемолитическая вследствие действия токсинов Clostridium, особенно альфа-токсина);
• биохимический анализ крови — повышение уровня печеночных ферментов (аланинаминотрасферазы (АлАТ), аспартатаминотрансферазы (АсАТ) при вовлечении печени в системный воспалительный процесс, повышение уровня креатинина и мочевины (признак острой почечной недостаточности на фоне сепсиса). Возможны электролитные нарушения, метаболический ацидоз;
• анализ мочи — можно диагностировать протеинурию, гематурию или цилиндры, отражающие повреждение почек при сепсисе или гемолизе;
• коагулограмма — нарушения свертывания крови (удлинение протромбинового (ПТ) и активированного частичного тромбопластинового времени (АЧТВ), снижение уровня фибриногена, возможны признаки ДВС-синдрома;
• микробиологическое исследование (бактериологический посев) крови;
• бактериологический посев содержимого раны (в идеале — до начала антибактериальной терапии);
• при подозрении на сепсис — анализ газов артериальной крови (для оценки дыхательной функции и метаболического ацидоза), лактат (маркер тканевой гипоперфузии, его уровень повышен при гипоперфузии тканей) и прокальцитонин (ранний маркер сепсиса, уровень повышен при бактериальной инфекции, особенно на начальных стадиях системного воспалительного ответа).

Инструментальные методы исследования:

Цель визуализации — выявление газа в мягких тканях, определение глубины и распространения инфекции, возможных абсцессов:

• рентгенография — с ее помощью возможно выявить газ в мышечных тканях;
• компьютерная томография (КТ) — наиболее чувствительный метод, особенно для глубоко расположенных структур;
• ультразвуковое исследование (УЗИ) — рекомендовано при оценке поверхностных абсцессов и флюктуаций.

Визуализация не должна задерживать хирургическую обработку, если клиническая картина указывает на острое гнойно-некротическое воспаление. Во время первичной хирургической обработки следует взять глубокие культуры из зоны некроза (аэробные и анаэробные) — это позволит точно идентифицировать возбудителя и скорректировать антибактериальную терапию (Buboltz J.B. et al., 2023).

Лечение газовой гангрены

Газовая гангрена — это заболевание, при котором необходимо немедленное и агрессивное лечение, так как инфекция прогрессирует очень быстро.

Антибактериальная терапия газовой гангрены

Критически важным является немедленное начало эмпирического лечения антибиотиками. Антибиотикотерапия не должна откладываться до получения результатов бактериологических посевов, так как болезнь развивается стремительно.

Широкий спектр антибиотиков включает назначение ванкомицина, тазобактама, карбапенемов или цефтриаксона в комбинации с метронидазолом. Предпочтительным вариантом является пиперациллин-тазобактам (4,5 г внутривенно каждые 8 ч) + клиндамицин (900 мг внутривенно каждые 8 ч). Карбапенемы являются альтернативой пиперациллину-тазобактаму.

В случае подозрения на газовую гангрену или некротизирующую инфекцию мягких тканей необходимо назначить дополнительно пенициллин (3—4 млн ЕД внутривенно каждые 4 ч) с клиндамицином (900 мг внутривенно каждые 8 ч) или тетрациклином (500 мг внутривенно каждые 6 ч). Клиндамицин эффективен для лечения некротизирующего фасциита, вызванного стрептококками группы А, и подавляет синтез клостридиальных экзотоксинов, что ослабляет системные эффекты токсинов.

Оптимальная продолжительность лечения антибиотиками не была определена в результате клинических исследований. Назначение антибиотиков следует продолжать до тех пор, пока не исчезнет необходимость в дальнейшей хирургической обработке и не нормализуется гемодинамический статус пациента; эта продолжительность должна быть адаптирована к индивидуальным особенностям пациента (Stevens D.L. et al., 2024).

Хирургическое лечение газовой гангрены

Хирургическая обработка раны включает удаление всех некротических тканей и инородных тел, промывание раны обильным количеством стерильного физиологического раствора. В некоторых случаях для снижения давления в тканях может потребоваться фасциотомия.

Гипербарическая оксигенотерапия (ГБО)

Предполагается, что ГБО должна быть включена в стандартное лечение наряду с антибиотиками и хирургическим вмешательством. ГБО играет ключевую роль в лечении газовой гангрены, значительно повышая выживаемость и способствуя восстановлению тканей.

ГБО повышает уровень кислорода в тканях до значений, превышающих нормальные примерно в 1000 раз. Это обусловливает:

• подавление выработки экзотоксинов клостридиями;
• усиление эффекта антибиотикотерапии;
• улучшение оксигенации ишемизированных тканей и снижение реперфузионного повреждения;
• активацию полиморфноядерных лейкоцитов и стволовых клеток, что усиливает иммунный ответ, способствует заживлению и восстановлению тканей;
• повышение клеточной активности и подавление роста анаэробных бактерий.

Лечебное давление при газовой гангрене составляет 3 атмосферы. Лечение под давлением длится около 90 мин, включая время на подъем и спуск. Каждые 30 мин пациенту предоставляются воздушные тормоза для предотвращения кислородного отравления.

Лечение с использованием ГБО значительно снижает летальный исход — до 30% при стандартной терапии и до 5–10% при включении гипербарического кислорода. Возможные осложнения ГБО — кислородная токсичность, баротравма или газовая эмболия (диагностируют редко). Наиболее часто выявляют баротравму уха (около 43% всех случаев).

На начальных этапах лечения ГБО проводят дважды в сутки в течение 5–10 процедур. После стабилизации состояния пациента количество процедур может быть сокращено до 1 раза в сутки. Продолжение ГБО после стабилизации может ускорить заживление тканей и подготовку к пересадке тканей, которая часто необходима для закрытия дефектов, оставшихся после удаления некротических тканей.

Однако гемодинамически нестабильные пациенты не могут быть кандидатами на ГБО, и применение этой терапии, согласно результатам исследования, не всегда имеет доказанную эффективность (Buboltz J.B. et al., 2023).

Прогноз газовой гангрены

При своевременном и полном лечении газовой гангрены, включая раннюю диагностику, хирургическую обработку пораженных тканей, антибактериальную терапию и ГБО (в тех случаях, когда это возможно), летальный исход составляет в среднем 20–30%, а по данным некоторых исследований — всего 5–10%. Однако при отсутствии лечения у заболевания всегда летальный исход — уровень летальности достигает 100%.

Некоторые факторы могут существенно ухудшить исход патологии, а именно:

• иммунодефицитные состояния;
• сахарный диабет;
• спонтанное (нетравматическое) начало инфекции.

В таких случаях летальный исход может достигать ≥67%. Кроме того, локализация инфекции также влияет на прогноз. Уровень летального исхода при поражении конечности составляет 5–30%, грудной стенки или живота — до 60% (Buboltz J.B. et al., 2023).