Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ. 5
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 12
1.1. Структурно-функциональный аспект репаративного остеогенеза... 12
1.2.Репаративная регенерация костной ткани 14
1.3. Система кроветворения и факторы естественной резистентности... 29
1.4. Морфофункциональные изменения в системе гемо- иммуногенеза
в период репаративного остеогенезе 42
1.5. Иммуномодуляторы и репаративная регенерация костной ткани... 63
2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 68
2.1. Материалы и методы 68
2.1.1. Определение сывороточных факторов естественной резистентности.. 70
Бактерицидная активность сыворотки крови крыс 70
Фагоцитарная активность гранулоцитов периферической крови крыс 71
Лимзоцимная активность сыворотки крови крыс 71
2.1.2.Определение клеточных факторов иммунитета 72
В-лимфоциты периферической крови крыс 73
Т-лимфоциты периферической крови крыс... 73
Теофиллинрезистентные клетки периферической крови крыс 74
Теофиллинчувствительные клетки периферической крови крыс 74
Фагоцитарная активность мононуклеаров периферической крови крыс. 74
2.1.3. Гистологические исследования костной ткани 75
Морфометрические исследования органов иммунногенеза 76
2.1.4. Клинические испытания иммунокорректоров на спонтанно
травмированных собаках 77
2.1.5. Методы аспирационной биопсии кроветворных органов 79
2.1.6. Схема лечебных мероприятий в посттравматический период 80
2.1.7. Методика выполнения накостного остеосинтеза 80
2.2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 82
2.2Л. Анализ показателей периферической крови и костного мозга крыс в
процессе репаративного остеогенеза 82
Эритрограмма травмированных крыс 82
Лейкограмма травмированных крыс 84
Миелограмма травмированных крыс 86
2.2.2. Факторы естественной резистентности периферической крови крыс. 91
Бактерицидная активность сыворотки крови крыс 91
Лимзоцимная активность сыворотки крови крыс. 92
Фагоцитарная активность гранулоцитов периферической крови крыс 93
2.2.3. Клеточные факторы естественной резистентности периферической
крови крыс 94
Т-лимфоциты периферической крови крыс 95
Теофиллинрезистентные клетки периферической крови крыс 96
Теофиллинчувствительные клетки периферической крови крыс 97
В-лимфоциты периферической крови крыс 98
Фагоцитарная активность мононуклеаров периферической крови крыс 99
2.3. Теоретическое обоснование иммунокоррекции в процессе
репарации костной ткани. 102
2.4. Анализ показателей периферической крови и костного мозга крыс в
процессе репаративного остеогенеза и иммунокоррекции полиоксидонием,
продигиозаном и миелопидом 117
Эритрограмма крыс под воздействием иммунокорректоров 117
Лейкограмма крыс под воздействием иммунокорректоров 119
Миелограмма крыс под воздействием иммунокорректоров 123
Бактерицидная активность сыворотки крови 128
Лизоцимная активность сыворотки крови 129
Фагоцитарная активность гранулоцитов крови 131
Т-лимфоциты периферической крови 133
Теофиллинрезистентные клетки периферической крови 135
Теофиллинчувствительные клетки периферической крови 137
В-лимфоциты периферической крови 139
Фагоцитарная активность мононуклеаров периферической крови 141
3. СТРУКТУРНЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ ОРГАНОВ ИММУНОГЕНЕЗА В ОРГАНИЗАЦИИ РЕПАРАТИВНОГО ОСТЕОГЕНЕЗА
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ 145
3.1. Морфофункциональная характеристика лимфатических узлов крыс в период репаративной регенерации костной ткани под воздействием
иммунокорректоров различных классов 145
Динамика Тлимфоцитов 146
Динамика В- лимфоцитов 147
3.1.1.Анализ количественных показателей клеточного состава регионарных
лимфатических узлов крыс в период репаративного остеогенеза 149
Аденограмма крыс 150
3.1.2. Структурный анализ регионарных лимфатических узлов крыс в
период репаративного остеогенеза 159
4. МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЕЛЕЗЕНКИ КРЫС В
ПЕРИОД РЕПАРАТИВНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ КОСТНОЙ ТКАНИ ПОД
ВОЗДЕЙСТВИЕМ ИММУНОКОРРЕКТОРОВ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ 172
Динамика Т-лимфоцитов 172
Динамика В-лимфоцитов 176
4.1. Анализ количественных показателей клеточного состава селезенки
крыс в период репаративного остеогенеза 180
Спленограмма крыс 182
4.1.1. Структурный анализ селезенки крыс в период репаративного
остеогенеза 189
5. МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВИЛОЧКОВОЙ ЖЕЛЕЗЫ В
ПРОЦЕССЕ РЕПАРАТИВНОГО ОСТЕОГЕНЕЗА 202
Динамика Т-лимфоцитов тимуса 202
5.1. Структурный анализ вилочковой железы экспериментальных
животных в период репаративного остеогенеза 204
6. СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ РЕПАРАТИВНОГО
ОСТЕОГЕНЕЗА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ 216
6.1. Результаты рентгенологических исследований голени
крыс под воздействием кортикотомии и иммунокоррекции 237
7. СТРУКТУРНО ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕКОНСТРУКТИВНО-
ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ОСТЕОГЕНЕЗА СПОНТАННО
ТРАВМИРОВАННЫХ СОБАК 243
Показатели эритрограммы 246
Показатели лейкограммы 249
Показатели миелограммы 256
7.1. Показатели аспирационной биопсии регионарного лимфатического
узла 267
7.2. Показатели аспирационной биопсии селезенки 276
7.3. Стадийность реконструктивно-восстановительного остеогенеза собак.. 284
8. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 288
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 307
ВЫВОДЫ. 309
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ 311
Список сокращений и обозначений 312
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ 313
Приложение 365
Введение к работе
Структурная и функциональная организация репаративного процесса, как неотъемлемая составляющая травм несет в себе клинические проявления как местных, так и общих деструктивных изменений, охватывающих ключевые звенья общей патологии. И.В. Давыдовский указывает «... какой бы ни была характеристика патологического процесса (травматического, инфекционного...) - это саморазвивающийся процесс не зависящий, от того участвует ли в нем этиологический фактор». В этой связи выявление закономерностей развития репаративного остеогенеза, вопросов активизации его составляющих заслуживает самого пристального внимания, так как количество травм с каждым годом увеличивается. К.А. Петраков с соавт. (1994) констатирует, что костно-суставная патология у собак составляет более 10-12% по отношению к другим хирургическим заболеваниям. По утверждению А.С. Кашина с соавт. (1995), более 14,4%. По данным Объединения ветеринарии г. Москвы на 1999 г. количество травм составило 17-19%; в 2000 г. - 13-23%; 2001 г. - 12- 26%. В 2003 г. травмы составляли в среднем от 18% до 26% всей хирургической патологии. Смертность при этом (до оказания первой помощи) за этот же период составила 12-24% от общего показателя гибели животных. По информации Государственного центра травматологии Объединения ветеринарии, костный травматизм составляет 80% от общего числа пациентов (Слесаренко Н.А., Самошкина И.Б. с соавт, 2002). Данная статистика находит свое подтверждение в исследованиях В.Н. Авророва, 1990; СЮ. Концевой, 1999; О.Б. Чапкевич, 1999; А.Н. Безина, 2000; Н.А. Слесаренко с соавт, 2001; С.А. Ягникова, 2001; В.А. Лукьяновского с соавт., 2002; И.Б. Самошкина с соавт., 2002; М. Dudley et al., 1997; К.Н. Kraus et al., 1998; W. McCartney, 1998; P. Muir et al., 1999.
Лаврищева Г.И. с соавт. (1981) утверждают, что современные методы лечения переломов направлены главным образом на выполнение механических подходов - репозиция и фиксация костных отломков, которые, достигнув совершенства, исчерпали свои возможности. Свидетельство обилие технических средств и неудовлетворительные результаты лечения, зачастую приводящие к образованию псевдоартрозов (Слесаренко Н.А., Самошкин И.Б. с соавт. 2002). Разработка аппаратов и устройств для стабильной фиксации костных фрагментов, безусловно, позволила улучшить результаты лечения переломов костей и их последствий. Однако установлено, что статика имплантата и динамика конечности есть разнонаправленные силы, действующие на контактирующие поверхности. Не создана идеальная механическая конструкция для сопаставляемых фрагментов кости (Muller M., Winzel U., 1984; Heitemeyer U., Hierholzer G., 1985; Brunner U., Kessler S. et al., 1990; Мюллер М.Е., Алльговер М. с соавт., 1996), не решены вопросы «критических напряжений восстанавливающихся тканей», «пределов устойчивости к деформации» (Rahn B.A., 1971; Rahn В.A., Perren S.M., 1975), а также реакции кости и ремоделирование под воздействием имплантатов (Perren S.M., Cordey J., 1980; Мюллер М.Е., Алльговер М. с соавт., 1996). Нет достоверно доказанного влияния межфрагментарной компрессии на регенерацию кости (Matter P., Brennwald J. et al., 1974). Несостоятельность металлоконструкций, ряд этих и других осложнений (Шапошников Ю.Г., 1997; Рагимов А.А., 1999; Parfit A.M., 1989), заставляет искать пути преодоления несовершенного костообразования.
Восстановление тканей, исходя из положения о биологической структуре и функции, есть совокупный динамический процесс, проявляющийся изменением структурных и функциональных аспектов тканей и органов во времени. Системность в генетически детерминированном аспекте подчинена строгому структурному принципу разграничения тканей. При этом его организация осуществляется при сложном взаимодействии различных систем и органов. Анализ литературных данных, экспериментальные исследования, собственный клинический опыт, позволяют заключить, что основной системой в организации репаративного остеогенеза являются органы гемо-иммуногенеза. В данном контексте именно они «владеют» рененераторной информацией. В этой связи
изыскание путей воздействия именно на систему гемо-иммуногенеза представляется необходимым и перспективным фактором.
Из собственных клинических наблюдений явствует, что в большинстве случаев переломов костей не проводится стабилизация основных систем и органов животного, не изучаются вопросы коррекции репаративного остеогенеза. Практикующие врачи-травматологи не уделяют должного внимания системному подходу к восстановлению костной ткани. Наблюдения за состоянием системы кроветворения и органов иммуногенеза в подавляющем большинстве случаев ограничиваются рамками клинического анализа крови. Причина состоит в том, что изучению состояния лимфоидных органов в процессе репаративного остеогенеза посвящены лишь единичные работы, не раскрывающие в полной мере сущности изменений со стороны иммунопоэза, а работы по его изучению у спонтанно травмированных собак в доступной литературе отсутствуют.
Анализируя вышесказанное, можно с уверенностью утверждать, что вопрос о регулируемой организации в репаративном остеогенезе остается открытым. На сегодняшний день в ветеринарии нет средств и методов, обеспечивающих надежную, отработанную схему влияния как на «местное», так и на «общее» проявление репарации тканей. В этой связи исследования в области применения препаратов, оказывающих иммунокоррегирующее действие может, по нашему мнению, влиять на восстановление отдельных тканей, не нарушая биологические законы структуры и функции. Не вызывает сомнений тот факт (Детлав И.Э., 1982), что знание закономерностей оптимального применения иммунокорректоров, целенаправленно влияющих на отдельные звенья защитной цепи, позволит не только сократить лечение, но, главное, индивидуализировать терапию.
Необходим системный, научно обоснованный подход к вопросам организации репаративного остеогенеза на основе анализа структурных и функциональных механизмов иммуноморфологической обеспеченности репаративного процесса, а также решения вопросов регулирования процессами репарации. В этой связи представляется весьма актуальным раскрытие закономерности механизмов репаративнои регенерации костных структур, контроля над их состоянием и целенаправленного воздействия на восстановительный остеогенез.
Цель исследования. Выявить закономерность структурной и функциональной организации репаративного остеогенеза. Разработать научно обоснованную систему коррекции посттравматического восстановления костной ткани животных. Задачи исследования:
• Провести анализ структурных и функциональных изменений центральных и периферических органов иммуногенеза и периферической крови в период репаративнои регенерации костной ткани в условиях эксперимента.
• Обосновать целесообразность использования иммунокорректоров в репаративном остеогенезе и экспериментально доказать целесообразность их применения.
• Проанализировать изменения лимфоидных органов и периферической крови экспериментальных животных под воздействием иммунокорректоров различных классов.
• Изучить морфофункциональные аспекты репаративного остеогенеза в условиях эксперимента под воздействием иммунотерапии.
• Изучить структурные и функциональные изменения организации репаративного остеогенеза под воздействием иммунотерапии у спонтанно травмированных собак.
• Предложить способы контроля состояния периферической крови и органов иммуногенеза у спонтанно травмированных собак в период репарации костной ткани на основе экспериментальных и клинических исследований.
Разработать и внедрить в клиническую практику схему иммунокоррегирующей терапии в период репаративнои регенерации костной ткани у спонтанно травмированных животных. Научная новизна. Впервые на основе комплексной оценки структурных и функциональных изменений центральных и периферических органов иммуногенеза и системы крови представлена закономерность репарации костной ткани. Установлена взаимосвязь восстановления материального субстрата костной ткани и активности иммунокомпетентных клеток в процессе организации репаративного остеогенеза, коррелирующая с изменением иммунозависимых зон лимфоидных органов.
Впервые дано теоретическое обоснование проведения иммунокоррекции в репаративном остеогенезе, основанное на экспериментальных данных, клинических наблюдениях и анализе специальной литературы. Доказана целесообразность коррекции восстановительного процесса костной ткани и установлены основные закономерности развития стимулированного остеогенеза. На основе системного исследования, разработанных теоретических положений и экспериментальных данных проведен сравнительный анализ эффективности применения иммунокорректоров различных классов в процессе заживления костной ткани, подтвержденный иммуноморфологическими,
гистологическими и рентгенологическими методами. Разработана и внедрена в клиническую практику система коррекции репаративного остеогенеза спонтанно травмированных животных.
Теоретическая и практическая значимость работы. На основе разработанных теоретических положений и экспериментальных исследований, подтвержденных морфологическими материалами, представлена система коррекции репаративной регенерации костной ткани спонтанно травмированных животных. Для осуществления контроля над процессом репарации костной ткани отработана и предложена методика оценки структурно-функционального состояния центральных и периферических лимфоидных органов путем аспирационной биопсии. Разработан препарат нового поколения — синтетический иммуномодулятор полиоксидоний, утвержденный Департаментом ветеринарии
Минсельхозпрода России, созданный совместно с коллективом ГНЦ Института иммунологии Минздрава РФ. Препарат внедрен в клиническую практику. Представлена схема его применения в период репаративной регенерации костной ткани у экспериментальных и спонтанно травмированных животных. Внедрение полиоксидония в ветеринарную практику позволило, не нарушая биологических законов репарации тканей, существенно сократить сроки заживления переломов длинных трубчатых костей животных. Основные положения теоретического обоснования иммунокоррекции используются при комплексном изучении патогенетических аспектов костной патологии животных..
Научные разработки, положения и выводы вошли в Наставления по применению полиоксидония, утвержденные Департаментом ветеринарии Минсельхозпрода России 01.08.95 г., № 13-4-2/367; Методические рекомендации «Иммунокоррегирующая терапия при лечении переломов трубчатых костей у собак», одобренные Отделением ветеринарной медицины Россельхозакадемии 23.10.03 г.
Исследования по структурно-функциональному остеогенезу в посттравматический период представлены в монографии «Организация репаративного остеогенеза животных. Экспериментальные и клинические исследования». - М.: ООО «Франтера», 2004. — 144с. и учебном пособии «Репаративная регенерация костной ткани у собак». — М., 2003. — 60с. Материалы диссертации используются в цикле лекций по курсу «Ветеринарная хирургия». Изданы и внедрены в учебный процесс и клиническую практику методические рекомендации «Хирургия и иммунокоррекция при переломах трубчатых костей у собак». — М., 2003. -17с.
Связь исследований с научной программой. Диссертация выполнена в рамках научно-исследовательской работы и в соответствии с планом НИР МГУПБ, регистрационный номер 7-3-01В. «Травматизм и репаративная регенерация костной ткани» - код темы по ГРНТИ 68.41.33; 68.41.47. Апробация работы. Результаты научных и клинических исследований были доложены на международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы ветсанконтроля с.-х. продукции».. — М., 1997; Международной научно-практической конференции «Теоретические и практические аспекты возникновения и развития болезней животных и защита их здоровья в современных условиях». - Воронеж, 2000; IV Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы биологии и ветеринарной медицины мелких домашних животных». — Троицк, 2001; Научно-практической конференции «Новые фармакологические средства для животных и ветеринарии». - Краснодар, 2001; IV Международной научно-технической конференции «Пища. Экология. Человек».- М., 2002; V Международной научно-технической конференции «Пища. Экология. Человек». - М., 2003; IV Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы ветеринарной медицины и ветсанконтроля с.-х. продукции». - М., 2002; VIII Московском международном ветеринарном конгрессе. - М., 2000; IX Московском международном ветеринарном конгрессе. - М., 2001; X Московском международном ветеринарном конгрессе. - М., 2002; XI Московском международном ветеринарном конгрессе. — М., 2003.
Публикации результатов исследований. По материалам собственных исследований опубликовано 29 печатных работ, в которых отражено основное содержание диссертации.
Основные положения, выносимые на защиту.
• Аспекты закономерности организации репаративного остеогенеза..
• Теоретическое обоснование иммунокоррекции в процессе репаративного остеогенеза.
• Состояние периферической крови и органов иммуногенеза в процессе репаративной регенерации костной ткани под воздействием иммунокорректоров в эксперименте.
• Морфофункциональный анализ органов иммуногенеза и влияние иммунотерапии в период реконструктивно-восстановительного остеогенеза спонтанно травмированных собак.