Данная информация предназначена для специалистов в области здравоохранения и фармацевтики. Пациенты не должны использовать эту информацию в качестве медицинских советов или рекомендаций.
Возможности и перспективы современных методов прижизненной
оценки влагосодержания нормальной и рубцово-измененной кожи
И. И. Турковский, Б. А. Парамонов
Изменения влагосодержания рубцовой ткани по отношению к здоровой коже обратили
на себя внимание врачей-комбустиологов и пластических хирургов в конце 90-х
годов XX века. Так, рядом исследователей были установлены факты сниженного
влагосодержания в тканях келоидных и гипертрофических рубцов по отношению к
здоровой коже [1].
Выявлена корреляция между объемной долей содержания воды и
клинико-морфологическими характеристиками рубцовой ткани, установлено наименьшее
удельное влагосодержание в келоидных рубцах.
Развитие исследований вводно-электролитного баланса тканей
здоровой и рубцово-измененной кожи in situ стало возможным после разработки и
внедрения в практику неразрушающих методов и аппаратов, обеспечивающих
прижизненную диагностику влагосодержания кожи. С учетом того общеизвестного
факта, что нативные ткани на ¾ и более по объему и массе состоят из воды,
измерение параметров гидратации живой кожи несут важную информацию о ее
морфо-функциональной полноценности, метаболической активности и биологическом
возрасте.
На сегодняшний день успешное внедрение в медицинскую практику получили методы
влагометрии, основанные на измерении электрической проводимости кожи (skin
surface conductance), учете потерь воды путем измерения давления водяного пара
над поверхностью кожи (transepidermal water loss – TWL), измерении коэффициента
отражения широкополосного ИК-излучения (attenuated total reflectance – fourier
transform infrared – ATR-FTIR), и ближней инфракрасной спектроскопии (near
infrared spectroscopy – NIR) [2].
В 2000-е годы появились публикации, описывающие применение явление ядерного
магнитного резонанса – ЯМР-спектроскопии кожи (nuclear magnetic resonance - NMR).
Все перечисленные методы идентифицируют влагосодержание главным образом в
поверхностном слое – роговом слое эпидермиса (stratum corneum), либо, наряду с
роговым слоем, позволяют оценить влагосодержание глубоких слоев собственно кожи
(dermis). Базальный и шиповатый слой эпидермиса, находящийся на глубине в
среднем 0,15 мм, и сосочковый слой собственно дермы на глубине до 1 мм –
остается практически недоступным для существующих методов влагометрии. Вместе с
тем, инструментальная диагностика параметров гидратации кожи далека от
требований, предъявляемых современной клинической медициной.
Особенности электрических контактных влагомеров: высокая требовательность к
качеству контакта, и как следствие, высокая чувствительность результатов
измерения к загрязнению поверхности кожи потом, солью, водой, мазями и т.д.
Основной недостаток метода учета трансэпидермальных потерь воды (TWL), его
невысокая точность и невозможность идентифицировать влагосодержание в дерме. По
сути, с помощью TWL можно оценить только целостность и функциональную
полноценность водно-липидной мантии.
Главная особенность методов влагометрии, основанных на инфракрасной
спектроскопии in vivo, прежде всего в том, что в средней области ИК-спектра
(5-20 мкм) вода сильно поглощает это излучение вследствие возбуждения
колебательных энергетических уровней, и в объеме тканей, доступном для
измерения, оказывается только самый поверхностный (роговой) слой эпидермиса. В
зоне ближней (оптической) ИК-спектроскопии (0.8-1.5 мкм) вода слабо поглощает
ИК-излучение, поскольку кванты данного диапазона имеют недостаточную энергию для
возбуждения электронных уровней, но избыточную для возбуждения колебательных
уровней, вследствие чего в этом диапазоне доступно глубокое зондирование, но
невозможно идентифицировать глубину максимального влагосодержания тканей кожи.
Однако существует диапазон электромагнитных излучений, в котором вода
проявляет уникальное отличие от всех других веществ в составе биологических
тканей, в частности, она проявляет и аномально большой молекулярный дипольный
момент, и малую инерционность дипольной релаксации равным образом [3,4]. Такие
свойства воды равным образом проявляются в миллиметровом диапазоне
электромагнитных излучений, имеющем порядок частоты, соответствующий частоте
дипольной релаксации жидкой воды – десятки гигагерц, в зависимости от
температуры. В частотном диапазоне порядка десятков ГГц вода практически равно
выражено проявляет себя и как диэлектрик, и как проводник. Другие вещества в
составе биологических тканей в миллиметровой области электромагнитных излучений
сохраняют только электронную поляризуемость и проявляют свойства, характерные
для неполярных диэлектриков, т.е. имеют действительную часть диэлектрической
проницаемости в ранге 2-5, а мнимую менее 1 [3].
Указанные физико-химические свойства воды в составе биологических тканей
позволяют в миллиметровом диапазоне излучений зондировать кожу на глубину до 1
мм, оценивая и удельное влагосодержание, и, что самое главное, структурную
организацию воды в составе биологических жидкостей здоровой и рубцово-измененной
кожи на глубине эпидермиса и сосочкового слоя дермы в режиме in vivo. Причем
измерения абсолютно безболезненны для пациента и практически не вносят никакого
воздействия на биологические ткани, поскольку мощность зондирующего излучения не
превышает 1 мкВт•см-2.
В свою очередь, своевременная диагностика параметров гидратации нативной и
рубцово-измененной кожи позволит вносить своевременные коррективы в программы
ухода, лечения патологических рубцов и профилактики преждевременного старения
нормальной кожи. Также своевременное измерение реакции параметров гидратации
кожи на косметические средства и аппаратные воздействия позволят адаптировать
алгоритмы омолаживающих и оздоровительных программ для каждого индивидуального
пациента.
Литература
1. Meenakshi J., Jayaraman V., Ramakrishnan K.M., Babu M. Ultrastructural
Differentiation of Abnormal Scars // Annals of Burns and Fire Disasters – vol.
XVIII – n. 2 – June 2005, pp. 83-88.
2. Tatsuya Ozawa and Motoji Takahashi Skin Hydration: Recent Advances// Acta
Derm Venerol (Stockh) 1994; Suppl. 185: 26-28.
3. Кузнецов А.Н. Биофизика электромагнитных воздействий (Основы дозиметрии). –
М.: Энергоатомиздат, 1994. 256 с.
4. Т.А. Носкова, В.И. Гайдук Связь спектров поглощения с вращательным движением
молекул жидкой и связанной воды / Биофизика, 1996, том 41, вып.3, с.564-582.
----------------
Борис Алексеевич Парамонов — пластический хирург, доктор медицинских наук,
профессор кафедры пластической и эсетической хирургии Санкт-Петербургской
медицинской академии последипломного образования
Иван Иванович Турковский — кандидат медицинских наук, доцент
Источник: www.fermencol.ru