A sav alkalmazása a következő módokon járul hozzá jelentősen a sebgyógyulás folyamatához.
Infekciókontroll. A fertőzés a sebek nem gyógyulásának és krónikusságának egyik leggyakoribb oka.31,32 A krónikusság a baktériumokkal kezdődik. A baktériumok és a baktériumtermékek, például az endotoxinok és a metalloproteinázok jelenléte zavarokat okozhat a sebgyógyulás rendezett sémájában, és ezáltal a gyógyulás minden egyes fázisát befolyásolja.31,32 A fertőzés tehát a rossz sebgyógyulás gyakori oka, különösen a krónikus sebekben, ezért a baktériumok számának jelentős csökkentése fontos a krónikus sebek kezelésében. Az emberekben a fertőzött sebekhez társuló legtöbb patogén baktériumnak > 6-os pH-értékre van szüksége; növekedésüket az alacsonyabb pH-értékek gátolják.33-35 A sebek felületén savak alkalmazása csökkenti a fertőzött felületek pH-értékét, és alkalmatlanná teszi a környezetet a baktériumok növekedésére és szaporodására. Ezt mikrobiológiai vizsgálatokkal és a fertőzött felületek gyors megtisztulásával bizonyították.36 A sav alkalmazása tehát hatékonyan tisztítja ki a bakteriális kórokozókat a fertőzött vagy fertőzött sebágyakból azáltal, hogy a sebfelületen jelen lévő bakteriális kórokozók szaporodásához kedvezőtlen savas környezetet hoz létre (1. táblázat).
Az antimikrobiális aktivitás növekedése. Különböző savakról kimutatták, hogy növelik a sebkötszerekbe beépített helyi antimikrobiális szerek, például a jód és az ezüst antimikrobiális aktivitását.37,38 Az aktív szabad fémionok biológiai hozzáférhetőségét a sebben számos tényező befolyásolja, beleértve a fémion oldhatóságát, amelyről ismert, hogy a pH csökkenésével nő.39,40. Kísérletileg bebizonyosodott, hogy a pH befolyásolja az ezüsttartalmú sebkötszerek antibiotikum-rezisztens baktériumokkal szembeni aktivitását.38 Megállapították, hogy a pH 8,5-ről 5,5-re történő csökkentése fokozza az ezüstkötszerek aktivitását mind a gram-pozitív, mind a gram-negatív baktériumokkal szemben.38 Ezek az eredmények alátámasztják, hogy a sebfelület pH-ja fontos szerepet játszik az antimikrobiális aktivitásban, és fokozza az ezüst teljesítményét.41 Kimutatták, hogy 2%-os aszkorbinsav használata savas közeg létrehozására trópusi éghajlaton, ahol a meleg időjárás és a közeg lúgossága miatt a 0,1%-os ezüst-szulfadiazin kevésbé hatékony, fokozza az ezüst-szulfadiazin hatását, ezáltal hatékonyabbá teszi azt.17 Az alginsavat tartalmazó alginát sebkötszerek kissé savasabbá teszik a seb környezetét, ami elősegíti az alginát sebkötszerekben jelen lévő ionos ezüst teljesítményének és biológiai hozzáférhetőségének fokozását.38,42 A sebkötszer maximális antimikrobiális teljesítményének biztosításával pozitív klinikai eredményeket lehet elérni. Az ezüst-alginát kötszer széles spektrumú antimikrobiális gátaktivitást mutatott a kötésen belül az összes sebizolátummal szemben, beleértve a Candida albicans-t és egy vankomicin-rezisztens Enterococcus törzset is, 5,5 pH-nál, szemben a 7,6 pH-val,42
A proteáz aktivitás megváltozása. A proteázok olyan enzimek, amelyek képesek fehérjéket hasítani. Ezeket maga a seb és a baktériumok is termelik. A proteázok enzimaktivitása a proteázok mennyiségétől és a proteáz inhibitorok jelenlététől függ.6 Minden proteáz enzim optimális és maximális enzimaktivitást mutat egy bizonyos pH értéknél, ahol a fehérje gyorsabban bomlik le, mint más pH értékeknél. Például az elasztáz és a plazmin enzimek 8-as pH-nál mutatnak optimális enzimaktivitást, a neutrofil elasztáz 8,3-as pH-nál maximálisan aktív, a baktériumok által termelt ureáz enzim pedig lúgos körülmények között aktívabb. Úgy tűnik, hogy a proteázok lúgos körülmények között aktívabbak, és végtermékeik toxikusak a sebszövetekre. A pH savasabb környezetre való csökkentése csökkentheti ezen enzimek aktivitását, ezáltal csökkentve végtermékeik képződését és toxicitását.43
Oxigén felszabadulása. Az oxigén az emberi szervezetben a sejtek túlélésének alapfeltétele, és a sebek oxigénellátása létfontosságú a sebgyógyulás folyamatában. Megfigyelték, hogy az alacsonyabb fokú oxigénellátottság rontja az immunitást és a sebgyógyulás folyamatát. Az oxigén nagy része az oxidáns-gyökök termeléséhez (azaz a baktériumok elpusztításához) szükséges. Ez a staphylococcusok, E. coli, Klebsiella és más, a sebfertőzésekben gyakran előforduló baktériumok által okozott bakteriális fertőzésekkel szembeni immunitás egyik alappillére. Az oxigénre a kollagénszintézishez és a hámosodáshoz is szükség van. Az oxigén felszabadulását a savas környezet befolyásolja. Az alacsony pH-érték a Bohr-effektushoz vezet (azaz a sejtek rendelkezésre álló oxigén mennyiségének növekedéséhez).9,44 Az oxigén eljuttatása a sérült szövetekhez, különösen a krónikus sebekben, a perfúziótól és a diffúziótól is függ. A szöveti oxigénellátás javulása növeli a fertőzésekkel szembeni ellenállást és elősegíti a gyógyulást.45,46 A pH 0,6 egységgel való csökkentése 50%-kal több oxigént szabadít fel, a pH 0,9 egységgel való eltolódása pedig ötszörös oxigénfelszabadulást okoz.9 A helyi szöveti oxigénparciális nyomás (PO2) szükséges ahhoz, hogy az oxigént a sérült és gyógyuló szövetekbe kényszerítsük. A sebgyógyulás folyamata, különösen a krónikus sebekben, viszonylag nagyobb, ha a PO2 > 40 mm Hg; a gyógyulási folyamat azonban károsodik, ha a PO2 < 20 mm Hg.45 Megfigyelték, hogy minden olyan tényező, amely akár csak kis változást okozhat a seb pH-jában, jelentősen megváltoztatja a szövetek elérhető oxigénellátását, és károsítja a sebgyógyulás folyamatát.9 A PO2 befolyásolja a fibroblasztok szaporodását is, amely optimálisan körülbelül 40-60 mm Hg-os PO2 mellett történik. A hámsejtekre is hatással van a PO2, és kimutatták, hogy a hámosodás jobban megy végbe jól oxigénezett szövetekben. Ez magyarázza a hiperberikus oxigénterápia hatékonyságát is.45
A bakteriális végtermékek toxicitásának csökkentése. A pH csökkentése és a savasabb környezet létrehozása szintén csökkenti a bakteriális végtermékek, például az ammónia toxicitását, amely a karbamidból az ureáz enzim hatására szabadul fel. Az ammónia toxikus a sebszövetre, és lúgos környezetet is eredményez, ami nem alkalmas a sebgyógyulási folyamathoz.7
Epithelizáció és angiogenezis. A savas környezet szintén elősegíti a hámosodást és az angiogenezist. Egy krónikus sebfertőzéseken végzett szövettani vizsgálatban kimutatták, hogy a citromsav használata fokozza a hámosodást, és úgy találták, hogy a fibroblasztikus növekedés és a neovaszkularizáció fokozása révén aktiválja a sebgyógyulási folyamatot, ami növeli a sebek mikrokeringését, ami lehetővé teszi az egészséges granulációs szövet kialakulását, ezáltal gyorsabb sebgyógyulást eredményez.36 A hámosodás elősegítésének egyik fontos oka a savas környezet miatt a helyi szövet fokozott oxigénellátása.45
Egyéb hatások. A proteázaktivitásra és az oxigénfelszabadulásra gyakorolt hatásokon kívül a savas környezet fokozza a fekélyágyban lévő abnormális kollagén pusztulását, növeli a makrofágok és fibroblasztok aktivitását, és szabályozza a sebgyógyulási folyamatban részt vevő különböző enzimek aktivitását (2. táblázat).45,47,48