伸展作用后皮膚超微結(jié)構(gòu)的變化

周黎安 郭樹忠 李諄 艾玉峰 查元坤 魯開化 高嵐

摘要目的:觀察伸展作用后皮膚超微結(jié)構(gòu)的變化。方法:取4只體重約20kg的豬為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,分別對(duì)伸展作用側(cè)及對(duì)照側(cè)皮膚標(biāo)本進(jìn)行掃描和透射電鏡觀察。結(jié)果:掃描電鏡觀察伸展皮膚的膠原纖維自身卷曲狀態(tài)明顯減輕,多數(shù)纖維沿著伸展力的方向排列,纖維未見斷裂表現(xiàn)。透射電鏡見伸展作用后表皮細(xì)胞層次增加,間隙增寬,真皮層膠原纖維排列整齊緊密,成纖維細(xì)胞功能活躍,膠原纖維結(jié)構(gòu)未受損害。結(jié)論:皮膚伸展術(shù)是一種有效、安全的方法。

關(guān)鍵詞皮膚伸展術(shù) 超微結(jié)構(gòu) 掃描電鏡 透射電鏡

周黎安,男,1964年生,1992年第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院碩士研究生畢業(yè),1996年在醫(yī)科院整形外科醫(yī)院進(jìn)修,現(xiàn)為解放軍451醫(yī)院美容整形外科主治醫(yī)生,兼任本刊編輯,皮膚伸展器專利發(fā)明人,獲軍隊(duì)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)一項(xiàng),發(fā)表論文16篇,參編書籍二本。主持空軍重點(diǎn)科研項(xiàng)目一項(xiàng)。

THE ULTRAMICROSTRUCTURAL CHANGES OF THE STRETCHED SKIN

Zhou LianGuo ShuzhongLi Zun et al

Depart of Plastic surgery, Chinese PLA 451 Hospital, (Xian710054)

AbstractObjective: The study was designed to investigate the ultramicrostructural changes of the s retched skin. Methods: On 4 Pigs, stretched skin was compared with non-stretched control skin from the opposite side of the animal. The specimens were observed with scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy(TEM). Results: The collagen bundles became more aligned and compact. This alignment was along the direction of the loading force applied to the skin. The collagen fiber was normal. The epidermal cell layers were increase. The distant between cells became large. More active fibroblasts with increased rough endoplasmic reticulum、 mitochodrion and intracellular pre collagen filaments were seen in stretched skin dermis. Conclusion: The skin stretching technique was a safe and useful technique in aiding the closure of large defects.

Key wordsSkin stretching techniqueUltramicrostructure Scanning electron microscopy(SEM) Transmission electron microscopy(TEM)

皮膚伸展術(shù)始于1976年,Barrer[1]等提出了固位橋裝置,用于直接關(guān)閉傷口。以后陸續(xù)有人采用不同裝置和方法使關(guān)閉的創(chuàng)面不斷增大。近年來,該方法在國內(nèi)、外受到普遍關(guān)注,認(rèn)為是一種“有把握的關(guān)閉”(surecloser)方法[2～4]。為進(jìn)一步研究皮膚伸展術(shù)的作用機(jī)理及安全性,本研究對(duì)伸展作用后皮膚超微結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行了觀察,并與未伸展側(cè)皮膚進(jìn)行了比較。

1 材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及伸展作用

選取4只體重20kg左右白色乳豬(第四軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供),雌雄不限,3%戊巴比妥鈉(美國Sigama公司)30mg/kg肌注麻醉后,側(cè)胸、腹及背部肥皂水刷洗,術(shù)區(qū)皮膚常規(guī)消毒,在胸背部選擇7cm×3.5cm的面積,長邊為首尾方向(圖1),在11.5kg力的作用下,兩條短邊相對(duì)牽拉至靠攏(圖2),并用針固定保持5天后,在靠近短邊的伸展皮膚取材,對(duì)照標(biāo)本取自相應(yīng)對(duì)稱部位的皮膚。

2 標(biāo)本制備和觀察

2.1掃描電鏡標(biāo)本距短邊0.5cm的伸展皮膚切取2mm×2mm×3mm的真皮組織,生理鹽水清洗并用3%戊二醛固定24小時(shí)后,采用臨界點(diǎn)干燥法干燥,真空蒸鍍金屬膜,S-550型掃描電鏡(日本日立公司)觀察。

2.2透射電鏡標(biāo)本位于距皮緣0.5cm處,切取1mm×1mm×2mm的伸展皮膚,放入0.1M的磷酸緩沖液配制的1%鋨酸溶液固定24小時(shí),用0.18M蔗糖緩沖液沖洗3次。再用1%鋨酸溶液作后固定2小時(shí)。以后行丙酮脫水,環(huán)氧樹脂812包埋,鉆石刀切成約500nm厚的切片,5%醋酸酒精鈉和硝酸鉛染色。在JEM-2000EX型透射電子顯微鏡下觀察和照相。

3 結(jié)果

3.1掃描電鏡觀察未伸展側(cè)皮膚的膠原纖維明顯呈卷曲狀態(tài),并表現(xiàn)為隨機(jī)地定向排列,且互相纏繞(圖3A)。伸展側(cè)膠原纖維自身卷曲狀態(tài)明顯減輕,多數(shù)纖維沿著伸展力的方向平行排列,纖維表面光滑,未見纖維部分?jǐn)嗔鸦驍嗔驯憩F(xiàn)。(圖3B)

3.2電鏡觀察伸展作用后表皮細(xì)胞層次增加,基底細(xì)胞、棘細(xì)胞間隙明顯增寬,細(xì)胞間的橋粒及基底細(xì)胞與基底膜之間的半橋粒減少,橋粒、半橋粒增寬結(jié)構(gòu)模糊,棘細(xì)胞、基底細(xì)胞核漿比例增大,胞漿內(nèi)線粒體和張力微絲增多,基底膜結(jié)構(gòu)正常(圖4A、B)伸展作用后真皮層膠原纖維束排列整齊緊密,膠原微原纖維橫紋周期寬度與對(duì)照相比無明顯差別(圖5A、B、C)。成纖維細(xì)胞胞漿豐富,胞核及核仁大,胞漿內(nèi)線粒體,粗面內(nèi)織網(wǎng),核糖體增多。線粒體輕度腫脹,粗面內(nèi)織網(wǎng)擴(kuò)大明顯,細(xì)胞內(nèi)可見許多前膠原絲(圖6A、B),伸展作用后血管內(nèi)皮細(xì)胞及神經(jīng)纖維髓鞘結(jié)構(gòu)正常(圖7、8)。

4 討論

有學(xué)者研究后認(rèn)為,進(jìn)行皮膚伸展的力不應(yīng)超過3kg,為了證實(shí)皮膚伸展術(shù)對(duì)伸展皮膚超微結(jié)構(gòu)的影響我們選擇了較大的作用力11.5kg。以期觀察到明顯的異常變化。

觀察結(jié)果可見,表皮層細(xì)胞層次明顯增多,基底細(xì)胞棘細(xì)胞間隙增寬,細(xì)胞間橋粒增寬,結(jié)構(gòu)模糊,棘細(xì)胞、基底細(xì)胞核漿比例增大,胞漿內(nèi)線粒體和張力微絲增多,說明伸展刺激導(dǎo)致表皮細(xì)胞增生。有學(xué)者在研究擴(kuò)張皮膚的變化時(shí)也觀察到擴(kuò)張時(shí)表皮細(xì)胞有絲分裂活動(dòng)增加,表皮細(xì)胞層增厚[5～7],與伸展作用的結(jié)果相似。這是伸展作用增加皮膚面積的組織基礎(chǔ)。

真皮層掃描電鏡觀察可見,膠原纖維自身卷曲狀態(tài)明顯減輕,多數(shù)纖維沿著伸展力的方向平行排列,但纖維表面仍光滑,未見纖維部分?jǐn)嗔鸦驍嗔驯憩F(xiàn);透射電鏡顯示膠原微原纖維橫紋周期寬度、神經(jīng)纖維髓鞘、血管內(nèi)皮細(xì)胞與對(duì)照側(cè)相比無明顯差別。說明伸展作用沒有損害神經(jīng)血管及膠原纖維的結(jié)構(gòu)。面積的增加并非為膠原纖維的延長,而是膠原纖維、纖維間組織液重新分布排列和部分新生組織共同形成。在真皮層,雖然觀察到成纖維細(xì)胞有增生及膠原合成代謝增強(qiáng)表現(xiàn)。但在短時(shí)間內(nèi)無法提供足夠的膠原纖維,以彌補(bǔ)伸展使面積增加而導(dǎo)致的真皮變薄。在擴(kuò)張術(shù)的研究中發(fā)現(xiàn),擴(kuò)張皮膚的轉(zhuǎn)厚要在擴(kuò)張結(jié)束后5周才能開始[7]。

Pasyk(1988年)對(duì)擴(kuò)張后皮膚變化的長時(shí)間觀察發(fā)現(xiàn),擴(kuò)張后皮膚立即變薄,治療完成兩年后皮膚厚度才能恢復(fù)正常[8]。研究表明伸展皮膚超微結(jié)構(gòu)的變化與擴(kuò)張術(shù)有相同之處,但伸展作用及后期恢復(fù)的動(dòng)態(tài)過程有待進(jìn)一步觀察。

參考文獻(xiàn)

1 Barrer S, Pavlides CA, Matsumoto T. Ldeal laparotomy closure, Comparison of retention sutures with new retention bridging devices. AmSurg,1976;40:582

2周黎安,桂斌,查元坤等.皮膚伸展器的研制及臨床應(yīng)用.中華整形燒傷外科雜志,1996;12:193

3 Liang MD, Briggs P, Hecker FR, etal. Presuturing a new technique for closing large skin defects; clinical and experimental studies. Plast Reconstr Surg, 1988;81:694～702

4查元坤,周黎安.皮膚伸展術(shù)的進(jìn)展.中華整形燒傷外科雜志,1997;13:449～450

5 Squier CA. The stretching of mouse skin in vivo: effect on epidermal priliferation and thickness. Journal of lnvestigative Dermatology, 1980;74:68～74

6 Austad ED, Thomas SB, Pasyk K. Tissue expansion: dividend or loan? Plast Reconstr Surg, 1986;78:63～72

7 VanderKolk CA, McCam JJ, Mitchell GM. Changes in area and thickness of expan ded and unexpanded axial pattern skin flaps in pigs. Brit J Plast surg,1988;41:284～292

8 Pasyk KA, Argenta LC, Hassett C. Quantitative analysis of the thickness of human skin and subcutaneous tissue following controlled expansion with a silicone implant. Plast Reconstr Surg,1988;81:516

收稿日期1999—05—14

編輯/姜如蓉