Patofizjologia rany odnosi się do procesów, które zaburzają normalne gojenie się rany, takich jak infekcja lub niektóre rodzaje blizn, i prowadzą do powikłań, takich jak rana przewlekła. W ocenie medycznej brane są pod uwagę cztery kategorie ran: czyste, skażone, czyste skażone i brudne. Każdy rodzaj rany wiąże się z innym ryzykiem powikłań patofizjologicznych.
Czyste rany mają najniższy wskaźnik infekcji i najlepsze rokowania na gojenie. Czyste skażone rany mają minimalne — mniej niż 10% — ryzyko infekcji i często są celowo zadawane podczas niewielkich zabiegów chirurgicznych. Większa częstość występowania patofizjologii ran wynika z ran zanieczyszczonych, w których występuje większa obecność bakterii, takich jak rany po operacji okrężnicy lub po usunięciu zapalenia wyrostka robaczkowego. Największe ryzyko powikłań wiąże się z brudną raną, która może wynikać z urazowej perforacji, takiej jak kłute, otwarte złamanie, pęknięcie wyrostka robaczkowego lub rana postrzałowa. Aby zapobiec zakażeniu rany, konieczne jest leczenie antybiotykami, a czasami oczyszczenie rany, czyli usunięcie tkanki.
Normalne gojenie się ran zaczyna się od fazy zapalnej, z dużym zaczerwienieniem i obrzękiem. Po pierwsze, kaskada reakcji molekularnych prowadzi do krzepnięcia krwinek, co zapobiega dalszemu krwawieniu. Następnie różne komórki odpornościowe migrują do miejsca rany, zaczynając od neutrofili, a następnie makrofagów i fibroblastów w ciągu dwóch dni. Usuwają one zanieczyszczenia i bakterie, oczyszczając ranę.
Następuje odrost skóry nad raną, zwany epitelializacją. Fibroblasty odbudowują tkankę po fazie zapalnej, wytwarzając kolagen i zwiększając wytrzymałość uszkodzonego obszaru. Wkrótce powstaje nowy układ naczyń krwionośnych, a kolagen staje się silniejszy dzięki usieciowaniu. Jest to okres, w którym blizna zanika i może trwać od dni do lat, w zależności od rany.
Najczęstszą patofizjologią rany jest infekcja. Początkowo wygląda identycznie ze stanem zapalnym rany, ale utrzymuje się i utrudnia gojenie. Zakażenie rany zależy od wielu czynników, w szczególności od stopnia zanieczyszczenia bakteryjnego, stopnia oczyszczenia rany, obecności drobnoustrojów oraz stosowania antybiotyków. Złe odżywianie, podeszły wiek, sterydy w krwiobiegu, cukrzyca i otyłość często powodują komplikacje w gojeniu się ran, szczególnie poprzez zwiększenie podatności na infekcje.
Ponadto bakterie oporne na antybiotyki znalezione w szpitalach stanowią wyzwanie dla gojenia się ran chirurgicznych. Zainfekowana rana nie zamknie się prawidłowo i pozostanie wrażliwa lub bolesna. Infekcje mogą skutkować przewlekłymi uporczywymi ranami lub, w ciężkich przypadkach, mogą skutkować gangreną lub sepsą w krwiobiegu.
Poza infekcją patofizjologia może obejmować tkankę bliznowatą. Niektóre rodzaje tkanek, takie jak oczy, mogą zostać trwale uszkodzone przez blizny, a w konsekwencji nawet normalne procesy zapalne i gojenie się ran mogą spowodować upośledzenie funkcji. Nawet łagodne rany mogą wywołać szkodliwe procesy patologiczne ze względu na delikatność zajętych tkanek.
Niektóre rany nie goją się prawidłowo z powodu przerostu kolagenu podczas procesu gojenia. W poważnych przypadkach może to skutkować powstaniem bliznowca, który pokrywa obszar rany bolesnymi, włóknistymi naroślami. Łagodniejszy stan nadmiaru tkanki bliznowatej występuje w bliznach przerostowych, które obejmują grubą bliznę uniesioną nad otaczającą skórą.
Rany przewlekłe to rany, które nie goją się prawidłowo i utrzymują się przez długi czas lub powracają w tej samej uszkodzonej tkance, czasami latami. Należą do nich odleżyny, przewlekłe hemoroidy, owrzodzenia cukrzycowe i owrzodzenia żył nóg. Przy „normalnym” lub ostrym gojeniu się rany, po degradacji skażonej tkanki następuje proporcjonalna odbudowa w ranie kolagenem. W ranach przewlekłych jest więcej tkanki zdegradowanej niż kolagenu, który ją zastępuje. Ponadto towarzyszy im przewlekły ból.
Słabe krążenie, osłabiony układ odpornościowy i niedożywienie przyczyniają się do powstawania przewlekłych ran. Rany przewlekłe, takie jak odleżyny, pozostają niezagojone, ponieważ ucisk powodujący uraz utrzymuje się bez ulgi. Jednak u diabetyków dodawany jest czynnik neuropatii — choroba nerwów obwodowych, często w stopach. Czasami, jak w przypadku cukrzycy, patofizjologia ran przewlekłych jest częścią większej choroby dotykającej pacjenta. Diabetycy cierpią zarówno na wyższy wskaźnik infekcji, jak i wolniejszą wymianę tkanek w ostrych ranach, i są bardziej narażone na rany przewlekłe.