Патоморфология тканей нижней конечности при синдроме диабетической стопы

Диабетическая микроангиопатия. Этим термином обозначают специфическое для СД поражение сосудов микроциркуляторного русла. Поражаются микрососуды практически всех тканей, однако значимость этих изменений в сосудах разных органов оказалась различной. Общепризнано, что диабетическая микроангиопатия приводит к поражению сетчатки глаза и почечных клубочков (с развитием диабетической ретинопатии и нефропатии). Данные исследований  микроциркуляторного русла конечностей менее однозначны. С одной стороны, многочисленные морфологические исследования выявили изменения базальной мембраны и других компонентов сосудистой стенки у больных диабетом [12,37], а также у лиц без диабета, хотя и реже [41,37]. Описаны также нарушения реакции микроциркуляторного русла на различные раздражители, хотя эти изменения являются скорее проявлением вегетативной нейропатии, нежели поражения самих микрососудов. Большое внимание исследователей было уделено возможной патогенетической роли морфологических изменений микроциркуляторного русла в развитии осложнений СД, в частности деструктивных поражений стоп (СДС). Несмотря на кажущуюся очевидность такой связи и многочисленные данные о корреляции морфологических изменений и нарушения функции капилляров [35], значение микроангиопатии как самостоятельного фактора в развитии некроза тканей стоп не доказано [7]. Предположение о том, что изменения стенки капилляров создают препятствия для диффузии газов, не подтвердилось. Так, были получены данные о том, что чрескожное напряжение кислорода в нижних конечностях у больных с периферическим атеросклерозом (как на фоне диабета, так и без него) определяется степенью нарушений магистрального кровотока и не зависит от СД. В связи с этим признано, что диабетическая микроангиопатия не способна сама по себе вызывать некроз тканей и трофические язвы стоп [21].

Диабетическая нейропатия. Основная причина развития ДН — действие хронически повышенного уровня глюкозы крови на нервные клетки, главным образом на аксоны периферических нейронов. Нейроны, как известно, относятся к инсулиннезависимым тканям, и поступление в них глюкозы прямо пропорционально уровню ее в крови. При гипергликемии в нервной ткани помимо окислительного фосфорилирования активируется дополнительный, «побочный» путь утилизации глюкозы — так называемый полиоловый шунт. Глюкоза под влиянием альдозоредуктазы превращается в многоатомный спирт сорбит (или сорбитол), а затем при участии сорбитдегидрогеназы — во фруктозу, участвующую в дальнейших окислительных реакциях. Сорбит, накапливаясь в больших концентрациях, обладает цитотоксическим свойством, повышая осмотическое давление внутри клетки и вызывая ее отек. Кроме того, полиоловый путь требует затрат энергии (расходуется НАДН), что приводит к энергодефициту в нервной клетке. Известны и другие пути негативного воздействия гипергликемии на нервную ткань: подавление активности калий-натриевой АТФазы, гликозилирование белков, обеспечивающих аксональный транспорт (тубулина), активация перекисного окисления липидов и др. Помимо собственно метаболических механизмов повреждения нервных волокон имеют место и его «сосудистые» компоненты. Нарушение продукции в нервном волокне  оксида азота (NO, в норме дает вазодилатирующий эффект) и поражение вегетативных волокон, регулирующих сосудистый тонус, приводят к нарушению функции, а в дальнейшем и к окклюзии vasa nervorum. Развивающаяся ишемия нервных стволов способствует прогрессированию ДН. ДН сама по себе не способна вызывать некроз тканей. Она приводит к развитию трофических язв следующим образом: ДН — гетерогенное по проявлениям (и, вероятно, по своей природе) состояние. Существуют различные ее классификации. Наиболее частыми и наиболее значимыми в патогенезе СДС являются дистальная полинейропатия и автономная (вегетативная) нейропатия (АВН).

Сенсорная дистальная полинейропатия приводит к утрате тактильной, температурной и болевой чувствительности. Нарушается защитный механизм, в норме сигнализирующий пациенту о действии повреждающего фактора. У больных ДН это приводит к незамеченным, часто тяжелым механическим, химическим или термическим травмам стоп. Замедленное заживление ран при диабете, а также механическая нагрузка на рану при ходьбе приводят к трофической язве.

Больная И., 16 лет. Неадекватное лечение СД типа 1 в детстве привело  к длительной декомпенсации, выраженной ДН и диабетической остеоартропатии (ДОАП). Одноклассницы девушки по нагретому солнцем асфальту не могли пройти босиком, а пациентка легко прошла по нему, но не почувствовала высокой температуры и боли,  что привело к тяжелым ожогам стоп, которые заживали 2 мес. Больная Ф., 50 лет, ходила по квартире босиком и случайно наступила на кнопку, лежавшую на полу. Кнопка вонзилась в кожу стопы, но больная не почувствовала этого из-за нарушенной болевой чувствительности. Она надела обувь и пошла на работу. Вечером почувствовала некоторый дискомфорт (поскольку в области раны нарастало воспаление), обнаружила кнопку и вынула ее. В результате развился абсцесс глубоких тканей стопы, приведший к нарушению кровотока в пальцевой артерии, некрозу и ампутации II пальца. Подобные случаи становятся вдвойне драматичными, когда пациенты узнают, что эти повреждения можно предотвратить, соблюдая специальные профилактические правила поведения[14].

Из-за нарушенной тактильной чувствительности пациенты надевают тесную обувь, не осознавая этой тесноты. Кроме того, посторонние предметы в обуви и даже такие, как зажигалка или крупный осколок фарфоровой чашки [10], могут не ощущаться пациентом. Больному со сниженной тактильной чувствительностью подходящая по размеру обувь кажется слишком большой, т. к. он не чувствует ее прикосновения. Тогда он выбирает обувь меньшего размера, которая кажется ему подходящей. Важно помнить, что размер обуви — это не только ее длина, но также ширина и полнота. С возрастом поперечный размер стопы у многих пациентов увеличивается за счет уплощения ее свода, hallux valgus и др. По данным проведенного исследования [22], 44-84% пациентов с СД не могут купить обувь нужной полноты в магазине.

Моторная дистальная полинейропатия считается одним из факторов, приводящих к деформации пальцев (клювовидной, молоткообразной и др.) за счет атрофии межкостных мышц стопы [21]. В результате появляются участки (верхушки пальцев, тыл межфаланговых суставов, проекции головок плюсневых костей), на которые приходится повышенное давление при ходьбе. В этих зонах быстро образуются участки гиперкератоза (мозоли) (см. рис. 2). Образование гиперкератоза — защитный механизм, но в этой ситуации он оказывается несовершенным: мозоль сама является «инородным телом» и еще больше усиливает давление на кожу под ней. Это приводит к деструкции глубоких слоев кожи, образованию гематомы под гиперкератозом (рис. 3), которая легко обнаруживается при осмотре и относится к предъязвенным состояниям. Такая гематома быстро нагнаивается. При прорыве гноя наружу образуется трофическая язва, при распространении вглубь — развиваются остеомиелит, флегмона или другие деструктивные поражения глубоких тканей стопы.

 

Рис. 2. Образование участков гиперкератоза

Рис 3. Гематома в толще  гиперкератоза

Автономная нейропатия служит причиной такого негнойного деструктивного поражения стоп, как ДОАП, которая приводит к тяжелой деформации стоп с перегрузкой неподготовленных к ней участков стопы. Результатом являются обширные трофические язвы, крайне плохо заживающие без применения специальных методов разгрузки. Помимо довольно редкой остеоартропатии (< 1 % всех больных СД), АВН часто предрасполагает к развитию язвенных дефектов стоп, вызывая сухость кожи, нарушения потоотделения и др. На сухих участках кожи быстро образуются трещины, которые превращаются в трофические язвы при присоединении инфекции, особенно на фоне ишемии конечности. Существует гипотеза, что АВН является одной из причин ограниченной подвижности суставов стоп при СД (за счет уменьшения эластичности связок). Этот процесс (другой возможной причиной которого считается гликозилирование коллагена) приводит, например, к ригидности I пальца, т.е. ограничению объема его разгибания. В результате во время ходьбы на подошвенную поверхность I пальца приходится слишком большое давление, как следствие развивается гиперкератоз и язва в этой зоне. В целом зоны повышенного давления на стопе возникают в результате большого числа патологических изменений, нарушающих нормальную биомеханику нижней конечности. Ограничение подвижности (вследствие уменьшения эластичности связок) наиболее характерно для I плюснефалангового и подтаранного суставов. При ходьбе это препятствует тыльному сгибанию стопы, в результате нагрузка на ее передние отделы повышается. Кроме того, сенсорная атаксия при ДН приводит к изменению походки, что также нарушает нормальное распределение нагрузки на стопу во время ходьбы. Деформация пальцев вследствие моторной нейропатии, помимо повышения нагрузки на верхушки пальцев, приводит к смещению жировой «подушки», в норме расположенной под головками плюсневых костей и играющей роль амортизатора при ходьбе. Результатом всех этих изменений является перегрузка определенных зон стопы (в первую очередь переднего отдела подошвенной поверхности) при ходьбе. Образование участков гиперкератоза в этой области лишь усиливает нагрузку на кожу, приводит к образованию гематом, их нагноению и формированию трофической язвы[14].

 Таким образом, ДН является необходимым, но недостаточным условием развития нейропатических язв. Сама по себе она не способна вызывать некроз кожи, но создает условия для быстрого его образования под действием повреждающих внешних факторов. Важно, что действие этих факторов не так сложно предотвратить.

Принципы классификации  СДС. Основная и общепринятая на сегодняшний день классификация СДС была разработана на основании современных представлений о его патогенезе [7,10]. Как основные формы синдрома СДС выделены: нейропатическая, ишемическая, нейроишемическая. При изучении распространенности указанных форм выяснилось [38], что нейропатическая форма встречается в 60-75% случаев, нейроишемическая — в 20-30%, ишемическая — в 5-10% случаев.

Ряд авторов [6] предлагают не разделять ишемическую и нейроишемическую формы, т.к. «чистая» ишемическая форма (без признаков нейропатии) встречается редко (5-10% случаев), а наличие ишемии является определяющим для прогноза и лечения. С другой стороны, эта форма имеет некоторые особенности. Поскольку обычно она — проявление атеросклероза магистральных артерий, возникшего до манифестации диабета, тип поражения артерий отличается от характерного для пациентов с СД. Стеноз чаще проксимальный, более выражены клинические проявления (ПХ  и др.), отсутствует капьцификация средней оболочки артерии (артериосклероз Менкеберга). Однако представленная выше патогенетическая классификация описывает именно форму СДС. Вместе с тем характеризовать больного с СДС можно с разных точек зрения: какова глубина язвы, есть ли инфекция, насколько выражены нарушения магистрального кровотока и т. п. Поэтому на рис. 4 схематично изображены осложнения СД, поражающие нижние конечности.

Рис. 4. Осложнения поражающие нижние конечности.

Общепринятым  является  выделение стадий развития (прогрессирования) ДН [24]:

Стадия 0 — отсутствие нейропатии.

Стадия 1 — бессимптомная  нейропатия.

Стадия 2 — симптомная нейропатия.

Стадия 3 — выраженная (осложненная) нейропатия.

Классификация Фонтейна—Лериша—Покровского основана на выделении в развитии хронической артериальной недостаточности (ХАН) или недостаточности артериального кровообращения нижних конечностей нескольких стадий:

Стадия I — бессимптомное атеросклеротическое поражение  артерий, выявляемое только при инструментальном исследовании.

Стадия II — артериальная недостаточность, возникающая при функциональной нагрузке (ПХ).

Стадия IIA — ПХ на большой  дистанции (> 200 м).

Стадия НБ — ПХ на малой  дистанции (< 200 м).

Стадия III — артериальная недостаточность в покое (ишемия покоя).

Стадия IV — трофические нарушения, некроз тканей.

Важную роль сыграло выделение  такого понятия, как критическая ишемия конечности (КИК), которое объединяет больных с ХАН III и IV стадий [7]. Смысл выделения этой группы больных заключается в том, что без своевременного восстановления кровотока ишемия практически неизбежно приведет у них к обширному некрозу тканей и ампутации [30].

Классификация PEDIS (Perfusion, Extent, Depth, Infection, Sensation) была предложена Международной рабочей группой по диабетической стопе в 2003 г. [28]. Эта классификация была рекомендована к применению при проведении научных исследований, изучении тех или иных методов лечения трофических язв. Задача ее состоит в максимально полном описании всех факторов, которые влияют на заживление раны (чтобы группы пациентов, получающих лечение в разных центрах, можно было сравнивать между собой). Такой подход аналогичен широко применяемой в онкологии  классификации TNM. Так, характеристика больного по классификации PEDIS может, например, выглядеть как P1, E, D2, I3, S2 Особенность классификаций Техасского университета (UT) и PEDIS (в отличие от других) в том, что они «комбинированные», т. е. характеризуют пациента более чем по одному параметру. При формулировке диагноза патологический процесс характеризуется и с нозологической (общемедицинской) точки зрения (согласно Международной классификации болезней): трофическая язва, флегмона, остеомиелит, сухая/влажная гангрена и т. п. При этом в повседневной практике обычно используется лишь часть известных классификаций. Например, стадия ДН у больного с язвенным дефектом или его осложнениями не имеет большого значения.

Для оценки степени вовлечения глубжележащих тканей предложены различные классификации. В России наиболее распространена классификация Wagner [42]:

I степень — поверхностная язва

 II степень — язва с вовлечением всех слоев кожи и подкожной клетчатки

III степень — вовлечение  мышц, суставов; остеомиелит, абсцесс, флегмона

IV степень — гангрена  пальца

 V степень — гангрена всей стопы

Однако классификацию Wagner постепенно сменяет (и в большинстве стран мира на сегодняшний день используется как  основная) классификация Техасского университета (UT) [19]. Она не отличается принципиально от классификации Wagner, но отражает как глубину проникновения язвы, так и наличие ишемии и инфекции (которые в России также упоминаются в диагнозе, но отдельно от глубины поражения тканей).

Важным аспектом создания новых классификаций является также понятие валидации. Для того, чтобы классификация стала широко применяться, необходимо доказать, что между больными, относящимися к разным классам, есть существенная разница по методам лечения или прогнозу. Основные применяющиеся за рубежом классификации прошли такую процедуру.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Клинико-морфологическая  характеристика синдрома диабетической  стопы

 

Кожные покровы в проксимальных  отделах голени обычно имеют бледно-розовую окраску и влажную поверхность. Кожа в дистальном направлении плотноватой консистенции за счет отека и лимфостаза, с видимыми участками гиперкератоза, очаговыми дефектами небольшой глубины и различной формы. Кожные покровы на стопе приобретают синюшную окраску, местами черную на фоне общей пастозности, очагов мацерации с полным или частичным отслоением эпидермиса, перемежающимися некротическими зонами и дефектами различной глубины и площади.

Проходимость магистральных  артериальных сосудов нижней конечности нарушается за счет фиброзных бляшек. У 78 (60,5%) обследованных крупные артерии были проходимы до нижней трети, у 23 (17,8%) – до средней трети голени. В 10 (7,7%) случаях в просвете венозных либо артериальных сосудов определялись обтурирующие тромботические массы. На всем протяжении сосуды были проходимы только в 18 (14,0%) случаях. При этом стенка артерий с трудом поддавалась рассечению скальпелем, внутренняя поверхность сосудов была неровной, на ощупь шероховатой. На протяжении сосудов в их стенке выявлялись множественные очаги обызвествления, выраженный склероз с исходом в гиалиноз. В фиброзных бляшках можно обнаружить жиро-белковый детрит, кристаллы холестерина, пенистые клетки, депозиты солей кальция, пролиферирующие гладкомышечные клетки, макрофаги, лимфоциты, эластические и коллагеновые волокна (рис. 5а). В цитоплазме эндотелиоцитов и перицитов выявлялись различные включения, преимущественно вакуоли. В просвете подколенных артерий и вен, а также сосудов голени и стопы часто определялась фиброзная ткань в местах замещения тромботических масс (рис. 1в)[8].