Содержание к диссертации
Введение
2. Обзор литературы 7
2.1. Классификация и морфология раневого процесса 7
2.2. Стимуляция заживления ран 18
2.3. Некоторые морфологические показатели крови 21
2.4. Структура коллагена и его роль в заживлении раны 26
2.5. Применение коллагена в лечебной практике 29
3. Материалы и методика исследований 38
3.1. Технология получения мази на коллагеновой основе 38
3.2. Влияние мази на скорость заживления ран у крупного рогатого скота и кошек 41
3.3. Применение мази на коллагеновой основе при
лечении кожно-мышечных ран у кроликов 42
4. Результаты собственных исследований 48
4.1. Клиническая характеристика течения раневого процесса у крупного рогатого скота и кошек 48
4.2. Сравнительная характеристика лечения инфицированных рану кроликов 50
4.2.1. Изменение массы тела и некоторых физиологических показателей у кроликов 50
4.2.2. Результаты планиметрических исследований 52
4.2.3. Оценка результатов бактериологического исследования раневого экссудата 55
4.2.4. Клинико-морфологическая картина течения раневого процесса 57
4.2.5. Морфологические и биохимические исследования крови 64
4.2.6. Экономическая эффективность применения мази на коллагеновой основе при лечении ран у кроликов 69
5. Обсуждение результатов исследований 71
6. Выводы 77
7. Практические предложения 79
8. Литература 80
Приложения 98
- Классификация и морфология раневого процесса
- Некоторые морфологические показатели крови
- Влияние мази на скорость заживления ран у крупного рогатого скота и кошек
- Сравнительная характеристика лечения инфицированных рану кроликов
Введение к работе
Актуальность темы. Одной из первостепенных задач ветеринарной науки является поиск и внедрение в производство доступных, дешевых и эффективных лекарственных средств.
Среди незаразных болезней, наблюдаемых в животноводстве, хирургические составляют более 40%, а раны и травмы различной этиологии регистрируются до 80% всех пациентов с хирургической патологией (К.И. Шакалов, 1972; Г.С. Кузнецов, 1980; А.Ф. Бурденюк, В.М. Власенко, 1985).
В большинстве случаев причинами травматизма животных являются нарушения правил их кормления, содержания и эксплуатации.
В целом хирургические болезни наносят немалый экономический ущерб. По статистическим данным, в среднем у 2-4% убойных свиней имеются травмы. Мясо от таких животных в 20% случаев оказывается непригодным в пищу (СМ. Кулешов, 1987). По данным Г.С. Кузнецова (1980) гибель поросят от травм может достигать 8,3% от общих потерь вследствие их болезней.
Очень часто травмы носят характер открытых повреждений, которые в большинстве случаев осложняются раневой инфекцией (К.И. Шакалов, 1972; Г.С. Кузнецов, 1980).
Применение новейших методов исследования репарации раневого процесса расширило возможности изучения процесса заживления ран, однако проблема эта не утратила своего значения и остается одним из актуальных вопросов современной хирургии.
Важнейшим положением учения о ранах и единым звеном, связующим его основные разделы, является доказанный факт общности биологических законов заживления ран любого генеза и локализации, которые схематически можно представить в виде фаз течения раневого процесса: 1 - воспаление (сосудистые изменения, очищение), 2 -регенерация, 3 - реорганизация рубца и эпителизация (М.И. Кузин, Б.М. Костюченок, 1990). В заживлении ран, независимо от происхождения и методов воздействия на нее, участвуют одни и те же клеточные элементы, обеспечивающие принципиально сходную общую динамику раневого процесса (Д.С. Саркисов, 1984). Этот факт определяет общность объективных критериев оценки течения раневого процесса и принципиальных основ патогенетического лечения ран.
Препараты, предназначенные для лечения повреждений кожи должны защищать рану от заноса патогенной микрофлоры, обладать противовоспалительным эффектом, а в период грануляции и эпителизации ран стимулировать эти процессы и ускорять заполнение тканевых дефектов вновь образованной тканью, сокращая тем самым сроки заживления ран.
На современном этапе для лечения ран и раневой инфекции предлагается ряд методов и способов, разработано множество антимикробных препаратов (П.И. Булай, 1995; Ю.А. Давыдов, А.Б. Ларичев, 1999; Б.А. Парамонов, Я.О. Порембский, В.Г. Яблонский, 2000; М. Perrin, 1990; D. Whitby, 1995). Тем не менее, изыскание новых препаратов для стимуляции процессов регенерации остается актуальным.
В этой связи целью работы явилось разработать и провести физиолого-хирургическую оценку лекарственного средства, приготовленного на основе биополимера коллагена при лечении экспериментальных ран у животных.
Для достижения намеченной цели были поставлены следующие задачи:
1. Получить коллагеновую массу из отходов кожевенного сырья.
2. Подобрать компоненты мази и их оптимальную концентрацию.
3. Определить способ ее применения в зависимости от фазы раневого процесса.
4. Изучить влияние приготовленной лекарственной формы на течение раневого процесса у экспериментальных животных.
5. Проанализировать влияние мази коллагеновой основе на некоторые морфологические и биохимические показатели крови у кроликов. 6. Дать сравнительную оценку эффективности воздействия исследуемой мази и линимента бальзамического по Вишневскому на течение раневого процесса у животных в эксперименте.
7. Разработать практические рекомендации по применению лекарственной формы на основе биополимера коллагена при лечении ран у животных.
Научная новизна. Впервые разработана лекарственная форма данного состава на основе биополимера коллагена, изучен характер ее физиолого-хирургического влияния на течение раневого процесса и скорость заживления ран. Экспериментально обосновано применение коллагеновой массы в качестве основы лекарственной формы при лечении ран у кроликов.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Мазь на коллагеновой основе благоприятно влияет на течение раневого процесса, способствует сокращению сроков очищения ран от некротических тканей и появлению качественных грануляций. Она уменьшает размер соединительнотканного рубца относительно традиционных методов лечения. Это позволяет значительно сократить длительность лечения ран различной этиологии и в перспективе дать практические предложения по ее применению.
На защиту выносятся следующие основные положения:
1. Подбор компонентов и приготовление мази на коллагеновой основе.
2. Клиническая характеристика раневого процесса у крупного рогатого скота и кошек под действием мази.
3. Клинико-морфологическое проявление раневого процесса у кроликов.
4. Влияние мази на некоторые морфологические и биохимические показатели крови у кроликов.
5. Сравнительная терапевтическая характеристика различных способов лечения гнойных ран.
Классификация и морфология раневого процесса
В свете отечественных и зарубежных литературных данных, раневой процесс представляется сложным комплексом биологических явлений в ответ на повреждение органов и тканей (И.Г. Руфанов, 1957; В.И. Стручков, В.К. Гостишев, 1975; В.И. Стручков, 1978; Б.М. Костюченок, В.А. Карлов, 1985; М.И. Кузин, Б.М. Костюченок, 1990; Т.К. Hunt, 1980; R. Ross, 1968).
В первые часы после нанесения раны, как при наличии, так и при отсутствии бактериального загрязнения ее определяется ряд симптомов, связанных с повреждением тканей (М.Ф. Камаев, 1970).
Боль возникает сразу после ранения и связана с повреждением чувствительных нервных окончаний, сплетений и стволов при ранении. Интенсивность и продолжительность болевой реакций зависят от локализации раны, характера повреждения, видовой и индивидуальной реактивности животных. Наибольшей болевой чувствительностью обладают кожа, надкостница, брюшина, основа кожи копыта.
Зияние — это расхождение краев и стенок раны. Зависит от локализации, направления, длины и глубины раны, эластичности, способности к сокращению и подвижности поврежденных тканей. Кожные раны зияют больше, чем раны слизистых оболочек. Сильно зияют поперечные раны в области суставов, холки, заднебедренной группы мышц. На разгибательной стороне конечности раны зияют больше, чем на сгибательной. Поперечные раны мышц и сухожилий расходятся больше, чем раны, совпадающие с направлением мышечных и сухожильных волокон. Чем больше поврежденный мышечный слой, тем сильнее зияние.
Всякое механическое повреждение тканей сопровождается кровотечением. Различают капиллярное, венозное, артериальное, паренхиматозное и смешанное кровотечение. Оно может быть наружным и внутренним. Наружное кровотечение распознается довольно легко, внутреннее характеризуется излиянием крови в поврежденную ткань или анатомическую полость, поэтому различают внутритканевое и внутриполостное кровотечение. Характерные симптомы внутреннего кровотечения — ослабление и учащение пульса, побледнение слизистых оболочек, общая слабость и одышка. Кровотечение в плевральную полость устанавливают по притуплению перкуторного звука, появлению прогрессирующей одышки, ослаблению альвеолярного дыхания.
По времени происхождения кровотечение бывает первичным и вторичным. Первичное кровотечение возникает непосредственно после ранения, вторичное возникает через несколько часов или дней после остановки первичного кровотечения (А.В. Лебедев, В.А. Лукьяновский, Б.С. Семенов и др., 2000).
Лишь очень легкие ранения протекают без общей температурной реакции и без соответствующих изменений со стороны сердечной деятельности. Как правило, после каждого значительного ранения, через несколько часов или на следующий день отмечается повышение температуры, которая при отсутствии осложнений снижается до нормы в последующие 4-5 дней (М.Ф. Камаев, 1970).
Проблема лечения ран и раневой инфекции издавна является одной из центральных в медицине. «По существу история хирургии - это история учения о ранах», отмечал В.И. Стручков (1975).
Вопрос о заживлении ран имеет большое практическое значение, как для практической ветеринарии, так и для медицины, и привлекает внимание ученых с давних времен.
Большой вклад в изучение раневого процесса внесли отечественные (Т.Я. Арьев, 1950; Н.Н. Аничков 1951; Г.С. Мастыко, 1957, 1967, 1976, 1985; М.В. Плахотин, 1957, 1959, 1972; С.Н. Мартьянов, 1958, 1960; М.Ф. Камаев, 1970; М.И. Кузин 1977, 1990; К.М. Фенчин, 1979 и др.) и зарубежные (Р. Weis, 1965; R. Ross, 1968; Т.К. Hunt, 1980) ученые.
В работах многочисленных авторов (Руфанов И.Г., 1938, 1957; Б.М. Оливков, 1944, 1950; С.С. Гирголав, 1956; E.L. Howes et al., 1929; R. Ross, 1968) отмечено, что раневой процесс отличается цикличностью - проходит несколько стадий или фаз, последовательно сменяющих друг друга. Долгое время во врачебной практике пользовались классификацией И.Г. Руфанова (1938). Им предложено разделять раневой процесс на две фазы. В первой фазе - гидратации - гель переходит в золь, рана очищается от некротических тканей, вторая фаза характеризуется дегидратацией тканей, недостатком этой классификации является то, что процессы гидратации и дегидратации изменяются в течение длительного времени заживления (до 60-ти дней).
Б.М. Оливков (1950) различает три фазы; а) фаза гидратации или самоочишения раны; б) фаза дегидратации или выполнения раны грануляциями и в) фаза рубцевания или эпидермизации.
С.С. Гирголав (1956) предложил различать раны по степени повреждения тканей краев раны: раны с малой зоной повреждения и раны с большой зоной повреждения. К ранам с малой зоной повреждения относятся резаные, колотые, рубленые, пулевые. Из этой группы наименьшее повреждение краев тканей бывает при резаных ранах, а наибольшее - при пулевых. Методика лечения ран этой группы остается чаше всего одинаковой.
К ранам с большой зоной повреждения относятся рваные, ушибленные, размозженные, укушенные, огнестрельные, пулевые с развороченными краями, осколочные и смешанные.
С.С. Гирголав (1956) выделяет три стадии заживления ран: первая фаза - подготовительный период, период воспаления, в течение которого происходят сложные биохимические и патофизиологические процессы, подготавливающие последующий регенеративный процесс. В этот период морфологические признаки регенерации не определяются; вторая фаза -период регенерации, заканчивающийся выполнением полости раны новообразованной тканью; третья фаза - период оформления рубца.
Некоторые морфологические показатели крови
Кровь домашних животных и птиц представляет непрозрачную, вязкую жидкость, циркулирующую по замкнутой системе кровеносных сосудов.
В артериях кровь ярко-красного цвета, в венах—темно-вишнёво-красного цвета. При отстаивании в пробирке несвернувшейся крови (с добавлением антикоагулянта) она разделяется на составные части: прозрачную, бесцветную жидкость - плазму - и осевшие на дно форменные элементы крови. Самый нижний, толстый слой осадка - эритроциты, а над ним, в виде тонкой плёнки - лейкоциты и кровяные пластинки (А.Н. Голиков, 1991).
Красный цвет крови и отсутствие прозрачности зависят от содержащихся в ней в огромном количестве эритроцитов (красных кровяных телец). Несмотря на то, что каждый отдельный эритроцит имеет желтоватый цвет, суммарный цветовой эффект их придаёт крови ярко-красный цвет.
Лейкоциты бесцветны, почему их и называют белыми кровяными тельцами. Кроме эритроцитов и лейкоцитов, в крови млекопитающих имеются ещё безъядерные кровяные пластинки или пластинки Биццоцеро. Так как кровяные пластинки участвуют в свёртывании крови и образовании тромбов, то их называют также тромбоцитами. Форменные элементы периферической крови домашних животных составляют 45 - 50% всей крови, а жидкая часть её (плазма) 55 - 50% (А.В. Васильев, 1948).
Эритроциты
Количественно преобладающей клеточной формой нормальной крови позвоночных животных являются красные кровяные тельца - эритроциты. Количество их в 1 мм3 крови исчисляется миллионами.
Красные кровяные тельца выполняют в организме исключительно важную функцию - перенос кислорода от лёгких к тканям. Это осуществляется благодаря содержанию в эритроцитах железосодержащего сложного белка - гемоглобина. Обычно в эритроцитах бывает 33% гемоглобина (соответственно 12 - 17% гемоглобина в цельной крови). Каждый грамм гемоглобина, переходя в оксигемоглобин, связывает 1,34 см3 кислорода, образуя с ним легко диссоциирующее химическое соединение (В.Н. Никитин, 1949).
Морфологические признаки зрелых эритроцитов млекопитающих (за исключением верблюдов и ламы) в основном очень сходны. В эритроцитах отсутствует ядро, они окрашиваются в красноватый или красновато-оранжевый цвет и имеют форму двояковогнутого диска. Основные отличия заключаются в различных размерах и в интенсивности центральной зоны просветления. Центральная зона просветления является светлоокрашенной областью в центре клетки, что связано с близким расположением клеточных мембран в этом месте. Нормальные эритроциты ламы имеют вид эллиптических дисков без центральной зоны просветления. В таблице 1 суммированы основные морфологические признаки нормальных эритроцитов домашних животных (В. Риган, Т. Сандерс, Д. Деникола, 2000).
Двумя другими морфологическими признаками, которые могут присутствовать у здоровых животных, являются наложение или слипание эритроцитов в виде "монетного столбика" и анизоцитоз. Соединение в "монетный столбик" - это организованное линейное построение і эритроцитов, когда один накладывается на другой. Степень формирования "монетных столбиков" зависит от разницы в зарядах на поверхности эритроцитов, с увеличением этого заряда степень слипания увеличивается. Анизоцитоз - это вариации в размере эритроцитов (М. Уиллард, Г. Тведтен, Г. Торнвальд, 2004).
Лейкоциты
Лейкоциты (белые кровяные тельца) различаются между собой как морфологически, так и по биологической роли в организме. Будучи полноценными клетками, имеющими цитоплазму и ядро, лейкоциты обладают отчётливо выраженной способностью к активному способу питания путём захвата и внутриклеточного переваривания попадающих в кровь органических тел. Эта способность приобретает первостепенное биологическое значение в случае проникновения в организм патогенных микробов: пожирание их лейкоцитами - фагоцитов (Мечников, 1882 - 1893) - составляет важнейшее средство борьбы организма с инфекцией. Основным принципом современной классификации лейкоцитов является морфологический.
Влияние мази на скорость заживления ран у крупного рогатого скота и кошек
Исследования проводили в 2003 - 2007 годах в УОХ «Кокино», виварии кафедры терапии, хирургии, вет. акушерства и фармакологии, Брянской ГСХА и на кафедре хирургии Воронежского ГАУ им. К.Д. Глинки.
Опыт провели на десяти коровах 9 - 10 летнего возраста, средней живой массой 400 кг и десяти кошках, разного пола, 4-5 летнего возраста. Коров кормили по рационам хозяйства. Кошек - рыбой, отходами птицепродукции, молоком, хлебом. Животным, перед нанесением кожно-мышечного дефекта, готовили операционное поле: выстригали и выбривали шерстный покров, место операции обрабатывали 70%-ным раствором спирта и 5%-ным спиртовым раствором йода. Операцию выполняли под местной инфильтрационной анестезией 0,5%-ным раствором новокаина. Для нанесения одинаковых по размеру ран использовали трафарет, сделанный из пластмассовой пластинки. Трафарет прикладывали к операционному полю и ручкой по краям наносили контуры, по которым в дальнейшем при помощи скальпеля и пинцета выкраивали кожные лоскуты с дополнительным разрезом мышечной ткани.
Каждой корове наносили раны по трафарету площадью 200 мм2 в области спины, отступая на 10 см от позвоночника. Раны №1 - не подвергались лечению, заживали под повязкой; раны №2 - лечили линиментом бальзамическим по Вишневскому; раны №3 - обрабатывали коллагеновой массой; раны №4 -обрабатывали мазью на коллагеновой основе.
Кошкам раны наносили в области холки площадью 100 мм . Животных разделили на 2 группы по пять кошек в каждой. Кошкам первой (контрольной) группы раны обрабатывали линиментом бальзамическим по Вишневскому. Раны у котов второй (опытной) группы лечили мазью на коллагеновой основе. Осмотр и обработку ран проводили ежедневно до полного заживления.
Работа выполнена в 2005 - 2007 году на кафедре терапии, хирургии, ветакушерства и фармакологии Брянской ГСХА и на кафедре хирургии Воронежского ГАУ им. К.Д. Глинки.
Гематологические, биохимические, бактериологические исследования проводили в Брянской областной ветеринарной лаборатории; цитологические и гистологические - в институте патологии (г. Брянск).
Исследования выполнили на 12 кроликах породы Бабочка, 12-14 месячного возраста, обоих полов, массой тела 3,5 - 4 кг, средней упитанности.
Основными методами исследований явились: измерение площади раневой поверхности, цитологическое исследование мазков отпечатков, бактериологическое исследование раневого экссудата, гистологическое исследование тканей из воспаленных участков ран, морфологическое и биохимическое исследование крови.
Перед основными исследованиями для определения физиологического статуса животных был осуществлен клинический осмотр кроликов. Фиксировали температуру тела, пульс, количество дыхательных движений, проведено контрольное взвешивание животных, морфологическое и биохимическое исследование крови: определяли общее количество лейкоцитов, эритроцитов, уровень содержания гемоглобина, гематокритную величину, исследовали лейкоцитарную формулу крови, в сыворотки крови определяли белок и белковые фракции.
Полученные при этом данные соответствовали показателям для здоровых животных. Для дальнейших исследований кролики были разделены по принципу парных аналогов на две группы по шесть голов в каждой группе.
Кроликам наносили плоскостные кожно-мышечные раны в области холки. Предварительно готовили операционное поле: выбривали шерстный покров и обрабатывали место операции 70%-ным раствором спирта и 5%-ным спиртовым раствором йода (К.А. Петраков, П.Т. Саленко, СМ. Панинский, 2001). Для нанесения одинаковых по размеру ран использовали трафарет 20 х 20 мм, сделанный из пластмассовой пластинки. Трафарет прикладывали к операционному полю и скальпелем по краям трафарета наносили контуры. Операцию выполняли под местной инфильтрационной анестезией (Э.И. Веремей, В.М. Власенко, А.Н. Елисеев и др., 2001). Место предполагаемого дефекта обезболили 0,5%-ным раствором новокаина. Раствор вводили методом циркулярной инфильтрации тканей в месте предполагаемого разреза. Раны наносили спустя 10 минут после введения анестетика, предварительно проверяли эффективность обезболивания путем укола инъекционной иглой. При помощи скальпеля и пинцета выкраивали кожные лоскуты указанного размера с дополнительным разрезом мышечной ткани. Гемостаз осуществляли тугой тампонадой.
После остановки кровотечения, раны инфицировали смесью почвы и навоза. Через двое суток после операции наблюдали яркую картину острого гнойного воспаления. Кожа вокруг раны гиперемирована, отечна, местная температура повышена. Полость раны заполнена экссудатом бледно-желтого цвета.
Сравнительная характеристика лечения инфицированных рану кроликов
Для оценки общего состояния травмированного организма определяли массу тела кроликов, общую температуру тела, частоту пульса и количество дыхательных движений. Данные живой массы кроликов через 7 и 14 суток после начала эксперимента приведены в таблице 8.
Из данной таблицы 8 видно, что до начала эксперимента средняя живая масса кроликов в контрольной и опытной группах существенно не отличалась и была таковой: в контрольной группе 3,75±0,08 кг, в опытной -3,8±0,09 кг. Через 7 и 14 суток повторно измеряли массу тела кроликов. При этом установлено, что к седьмым суткам масса животных в обеих группах несколько снижалась, что связано с нанесенной травмой, а к четырнадцатым суткам достигала исходного значения.
Для оценки общего состояния организма подсчитывали пульс (Табл. 9), количество дыхательных движений (Рис. 3), измеряли температуру тела (Табл. 10). Эти показатели мы фиксировали на протяжении всего периода лечения, дважды - утром и вечером, выводили среднесуточное значение. На протяжении всего времени исследований мы фиксировали учащение дыхания у кроликов. На наш взгляд это можно объяснить развитием травматического стресса в период проведения научного эксперимента (Рис.3).
Поддержание гомеостаза в организме животных осуществляется благодаря процессам теплопродукции и теплоотдачи. Кожа играет важную роль в терморегуляции, так как около 60 % общей потери тепла при испарении происходит через нее (А.Н. Голиков, 1991). Этому способствуют потовые железы. У кроликов из-за слабого развития потовых желез вода испаряется в основном через дыхательные пути. Это объясняет резкое повышение количества дыхательных движений в период стресса, что подтверждается и другими авторами (B.C. Сысоев, 1990).
По данным таблицы 9 видим, что наблюдается незначительное увеличение (не выходящее за пределы физиологических границ) частоты пульса до третьих суток от нанесения травмы. Затем этот показатель начинает постепенно снижаться.
Изменения температуры тела кроликов аналогичны колебаниям пульса. В целом по группе отмечаем повышение (в пределах нормы) температуры тела в первые два дня после операции, после чего показатели постепенно снижались.
Таким образом, применение мази на коллагеновой основе оказывает противовоспалительное действие, проявляющееся сокращением сроков общей реакции организма на травму.
Скорость уменьшения площади раны определяет продолжительность третьей фазы регенерации и служит важным клиническим показателем быстроты заживления раны (Рис. 4).
Результаты повторных измерений площади раны характеризуют динамику регенеративных процессов не только эпителия, покрывающего рану, но и подлежащей грануляционной ткани, так как интенсивность эпителизации зависит от состояния последней. При ухудшении качества грануляционной ткани и увеличении гнойного отделяемого рост эпителия останавливается.
Через 2-е суток после нанесения кожно-мышечных ран средней площадью 401,3±4,7 мм у животных опытной группы и 396,3±5,9 мм в контрольной группе, последующего инфицирования их смесью почвы и навоза, наблюдались признаки воспалительного процесса. Кожа вокруг раны гиперемирована, отечна, местная температура повышена. Полость раны заполнена экссудатом бледно-желтого цвета.
При статистической обработке установлено, что различия исходных площадей ран в опытной и контрольной группах незначительны, поэтому эти раны можно считать практически заживления ран. течение первых суток от начала лечения, средние величины площади ран в контрольной и опытной группах, практически равны исходным данным.
Начало активной эпителизации краев раны мы наблюдали на 8-е сутки после начала лечения. К этому периоду площадь ран у кроликов опытной группы сокращалась в среднем на 58,6±0,9 % и составляла 166,3±3,8 мм2 (Р 0,001), причем площадь раны за сутки уменьшалась в среднем на 13,7±0,2 %. У животных контрольной группы в этот период средняя площадь раны равнялась 248,7±6,9 мм (сокращалась на 37,3±0,69 %) и в среднем за сутки она уменьшалась на 8,4±0,17 %. На 12-е сутки лечения, средняя площадь ран у опытных животных составляла 51,0±2,0 мм (сократилась на 87,3±0,8 %), полное заживление наблюдали на 14-15 день.
