Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 10
1.1. Анатомо-физиологическая характеристика кожи и морфофункциональное значение её клеток, принимающих участие в иммунном ответе 10
1.2. Раны 31
1.2.1. Морфологические аспекты регенерации кожи (заживление ран) 33
1.2.2. Лечение ран 51
1.2.3. Особенности регенерации кожи при заживлении ран под воздействием различных факторов 54
1.2.4. Метаболический статус организма при наличии ран и под воздействием тканевых препаратов 61
1.2.5. Клинико-иммунологический статус организма при наличии ран и под воздействием тканевых препаратов 65
2. Собственные исследования 68
2.1. Материал и методы исследования 68
2.2. Результаты исследований 75
2.2.1. Влияние препаратов АСД-2, БСМ и бальзама стелланинового для ран на репаративную регенерацию кожи хирургической раны у крыс 75
2.2.2. Влияние препаратов АСД-2, БСМ и бальзама стелланинового для ран на гематологические показатели крыс 79
2.2.3. Влияние препаратов АСД-2, БСМ и бальзама стелланинового для ран на иммунологические показатели 2.2.4. Динамика изменений площади хирургических ран у собак при применении препаратов АСД-2, БСМ и бальзама стелланинового для ран 104
2.2.5. Влияние препаратов АСД-2, БСМ и бальзама стелланинового для ран на гематологические показатели собак 106
2.2.6. Иммунологические показатели собак при лечении хирургических ран препаратами АСД-2, БСМ и бальзамом стелланиновым для ран 112
2.2.7. Гистологические показатели у собак при лечении хирургических ран АСД-2, БСМ и бальзамом стелланиновым для ран 119
2.2.8. Экономическая эффективность лечебных мероприятий при
лечении ран АСД, БСМ и бальзамом стелланиновым для ран 154
Обсуждения 158
Выводы 172
Практические предложения 173
Список литературы 174
- Морфологические аспекты регенерации кожи (заживление ран)
- Клинико-иммунологический статус организма при наличии ран и под воздействием тканевых препаратов
- Влияние препаратов АСД-2, БСМ и бальзама стелланинового для ран на гематологические показатели крыс
- Гистологические показатели у собак при лечении хирургических ран АСД-2, БСМ и бальзамом стелланиновым для ран
Морфологические аспекты регенерации кожи (заживление ран)
Кожа — это барьерный орган и подобно тимусу, она является местом, где созревают некоторые типы иммунных клеток и протекают иммунологические реакции. В принципе, в кожном барьере представлены все типы клеток, способные осуществлять широкий спектр иммунных реакций. Это дает основание считать кожу органом иммунной системы ( Долгушин И.И., Бухарин О.В., 2001; Кашутин С.Л., Добродеева Л.К., 2000; Streilein J.W., 1989). Барьерно-защитная функция кожи в эпидермисе осуществляется за счет дифференцировки кератиноцитов, формирующих непроницаемый белково липидный слой. Это предотвращает деструкцию живых кератиноцитов под действием факторов окружающей среды, уменьшает испарение воды и сохраняет структурную целостность кожи. Роговой слой отражает, зерна кератогиалина рассеивают, а меланин (пигмент кожи) поглощает видимую область света в широком диапазоне, в том числе и ультрафиолетовые лучи, защищая организм от их повреждающего действия ( Бикхарт К., 2012; Улумбеков Э.Г., Челышев Ю.А., 1997). Проникновению микроорганизмов препятствует кислая среда кожи, дезинфицирующие свойства кожного сала и пота, антагонистические свойства её нормальной микрофлоры, активность иммуноцитов эпидермиса и дермы (Бикхарт К., 2012; Улумбеков Э.Г., Челышев Ю.А., 1997).
Рецепторная функция кожи реализуется обширным рецепторным её полем, опосредующим осязательную, тактильную, температурную и болевую чувствительность. Терморегуляторная функция кожи сохраняет баланс между теплопродукцией и теплоотдачей. Поддержание температуры тела и теплоотдача обеспечивается путем теплопроведения, конвекции, теплоизлучения и испарения при помощи рецепторов холодовой и тепловой чувствительности с участием сосудистой системы и потовых желез (Бикхарт К., 2012; Улумбеков Э.Г., Челышев Ю.А., 1997).
Секреторная функция кожи осуществляется сальными и потовыми железами, образуя из смеси сала и пота на ее поверхности водно–жировую пленку (мантию Маркиони), которая обладает бактерицидной, фунгицидной и противовирусной активностью. Экскреторная функция кожи непосредственно связана с секреторной в выведении сальных и потовых желез, а также трансэпидермально различных токсичных веществ, метаболитов, избытка физиологических веществ (гормонов, углеводов, ферментов и т.д.) и некоторых лекарственных препаратов (Бикхарт К., 2012; Улумбеков Э.Г., Челышев Ю.А., 1997).
Дыхательная функция кожи реализует поступление в организм кислорода и выделяет углекислый газ.
Эндокринная функция кожи заключается в образовании витамина Д3 (холекальциферола), а также в преобразовании стероидных и тиреоидных гормонов. Кроме того, кожа представляет собой активный иммунный орган. Резидентные и рециркулирующие её клетки способны инициировать иммунные процессы и участвовать в них. Иммунная функция кожи выполняется резидентными и циркулирующими клетками в распознавании и элиминации различных агентов. В условиях механических, лучевых повреждений или биологической агрессии происходит активация кератиноцитов, клеток Лангерганса эпидермиса, а вслед за ними макрофагов, эндотелиальных и других клеток дермы (Ярилин А.А., 2001).
Кожа состоит из поверхностного эпителиального слоя с придаточными структурами – эпидермиса и глубже лежащего соединительно-тканого – собственно кожи, или дермы. Эти слои отделяются друг от друга пограничной базальной мембраной. С тканями, лежащими под ней, кожа соединяется рыхлым соединительно-тканным слоем с большим количеством жировых клеток, получившим название подкожной клетчатки, или гиподермы (Мяделец О.Д., 2001; Улумбеков Э.Г., Челышев Ю.А., 1997).
Эпидермис – многослойный плоский ороговевающий эпителий с минимальным количеством межклеточного вещества и высокой способности к регенерации (физиологической и репаративной) за счет деления камбия (стволовых и полустволовых клеток). Межклеточная связь в эпидермисе очень хорошо развита и представлена следующими межклеточными соединениями: интердигитации, щелевидные соединения, десмосомы (или пятна сцепления), плотные (поясок замыкания, промежуточные соединения (поясок сцепления). Перечисленные виды соединений обеспечивают механическую и коммуникационную (метаболическую, ионную, электрическую) связь клеток эпидермиса и способствуют формированию пластов анизоморфных, то есть не одинаковых, а различающихся по морфологическим свойствам клеток. Межклеточное вещество пластинок прикрепления промежуточных соединений пронизано адгезивным гликопротеином Е-кадхерином, который детерминирует локализацию и длительность пребывания в эпидермисе клеток Лангерганса и дентритных эпидермиальных Т-лимфоцитов. Постоянными клеточными компонентами эпидермиса являются кератиноциты, меланоциты, клетки Лангернанса, клетки Меркеля и клетки Грэнстейна (Мяделец О.Д., 2001; Улумбеков Э.Г., Челышев Ю.А., 1997).
Кератиноциты (эпителиоциты или эпидермоциты) являются основным клеточным типом эпидермиса. В процессе дифференцировки клеток происходит реаранжировка генов, кодирующих цитокератины, и переключение их синтеза с одного типа на другой. Поэтому для каждого слоя эпидермиса характерен определенный набор цитокератинов. В зависимости от стадий их дифференцировки в эпидермисе различают базальный, шиповатывай, зернистый, блестящий и роговой слои (Мяделец О.Д., 2001; Улумбеков Э.Г., Челышев Ю.А., 1997).
Клинико-иммунологический статус организма при наличии ран и под воздействием тканевых препаратов
Первая фаза гидратации наступает сразу же после ранения и проявляется комплексом биохимических, иммунобиологических, биофизико-коллоидных, морфофункциональных и других взаимообусловленных в единый процесс реакций. Вследствие ранения наступает спазм сосудов в области раневого дефекта, сменяемого паралитическим расширением, повышением проницаемости сосудистой стенки и быстро нарастающим воспалительным отеком. Развившийся под влиянием распада погибших тканей ацидоз способствует прогрессированию отёка. Повышенная проницаемость цитоплазматических и лизосомных мембран способствует выходу из клеток и накоплению в высокоактивной форме в межклеточном пространстве ферментов и биологически активных соединений (гистамина, серотонина, катехоламинов, кининов, а также продуктов перекисного окисления липидов и др.), которые в свою очередь способствуют выходу в ткани жидкой части крови и её ферментных элементов (Адо А.Д., 1978; Виноградов В.В., Воробьева Н.Ф., 1973; Втюрин Б.В., Пальцин А.А., 1985; Саркисов Д.С., Пальцин А.А., Втюрин Л.И., 1977; Серов В.В., Пауков В.С., 1995; Виденин В.Н., 1996).
В раннем периоде воспаления начинается миграция в очаг повреждения лейкоцитов, которые фагоцитируют микробов, лизируют нежизнеспособные ткани и выделяют медиаторы воспаления. При слабом (рН = 6,9 - 6,8) и умеренном (рН = 6,7 – 6,6) ацидозе повышается фагоцитарная активность сегментоядерных лейкоцитов, макрофагов, а высокая степень ацидоза её понижает (Беклемишев Н.Д., 1986).
Закономерной реакцией на травму является развитие иммуносупрессии. Вологжанин Д.А., Калинина Н.М. (2003) сразу после травмы обнаружили уменьшение содержания лимфоцитов, на 7-14 день после относительную лимфопению при нейтрофильном лейкоцитозе. Заживление ран является сложным многостадийным процессом и происходит в результате совместной деятельности различных типов клеток. При повреждении кожи эпителиальные, эндотелиальные клетки и фибробласты взаимодействуют друг с другом через цитокины и молекулы внеклеточного матрикса, формирующегося постепенно из исходного сгустка крови, содержащего в основном фибрин и фибронектин плазмы. Формирование грануляционной ткани – продукция компонентов внеклеточного матрикса (фибронектина фибробластами и макрофагами, коллагена, эластина и протеогликанов фибробластами), пролиферация и миграция клеток (мезенхимальных – фибробласты и миоциты, эпидермальных – кератиноциты) – контролируется большим количеством клеточных факторов (Даценко Б.М., 1995; Grinnel F., Ken-Ichi T., Takashima A., 1987; Kane C., Hebda P., Masbridge J., 1991).
Воспалительно-регенеративная реакция тесно связана с функционированием клеток иммунной системы (нейтрофилов, макрофагов, лимфоцитов и др.), роль которых в местном воспалительном процессе хорошо известна (лимфоциты, в частности, вырабатывают факторы, действующие на пролиферацию, рост и продукцию фибробластов) (Даценко Б.М., 1995; Grinnel F., Ken-Ichi T., Takashima A., 1987; Kane C., Hebda P., Masbridge J., 1991). Лимфоциты выделяют короткодистантные регуляторы – лимфокины, активирующие пролиферацию фибробластов. Фибробласты пролиферируют одновременно с ростом капилляров, вокруг которых они группируются (грануляции) (Борисевич В.Б., Борисевич Б.В., Смирнов А.М., 1999).
Процесс очищения ран от мертвых тканей у животных разных видов происходит тремя способами: гнойно-ферментативным очищением; гнойно-секвестрационным очищением; секвестрационным очищением. Гнойно-ферментативное очищение ран наблюдается в первой фазе (заживления) раневого процесса у собак и лошадей. Оно характеризуется хорошо выраженными гнойно-экссудативными явлениями, обильной эмиграцией сегментоядерных лейкоцитов, активным фагоцитозом и гистолизом (разжижением) мертвых тканей, нейтрализацией и подавлением токсинов. Все это происходит на фоне гидратационных явлений, вначале в виде травматического и серозно-воспалительного отеков, к которым затем присоединяется гнойно-демакрационное воспаление. По мере освобождения раны от мертвых тканей воспаление начинает стихать, и раневой процесс переходит в фазу дегидратации (Шакуров М.Ш., 2011).
Секвестрационное очищение наблюдается у собак при кожных ранах (Шакуров М.Ш., 2011).
По мнению Лебедева К.А., Понякиной И.Д. (1990); Бикхарт К. (2012), фагоцитоз является центральным звеном воспалительного процесса и основной защитой организма от гнойных инфекций. Помимо упомянутых клеток в очаге воспаления присутствуют лимфоциты, нейтрофилы, которые образуют лейкоцитарный вал, препятствующий дальнейшему распространению микробов, и очищают очаг воспаления от раневого детрина, фибрина, тканевых субстратов. Наиболее важной в процессе фагоцитоза является бактерицидная активность нейтрофилов, а её определение имеет большое прогностическое значение. При очищении тканей от гнойно-некротических масс огромная роль придается аутолизатам-ферментам распада клеток, гетеролизатам, образующимся в результате деятельности лейкоцитов и продуктам белкового распада некрогормонам. Действие ферментов усиливает и ускоряет выделение молочной кислоты, образующейся и очаге воспаления.
Влияние препаратов АСД-2, БСМ и бальзама стелланинового для ран на гематологические показатели крыс
При анализе субпопуляционного состава Т- (CD3) и В- (CD20) лимфоцитов было установлено их процентное изменение в зависимости от применения препаратов АСД -2, БСМ и бальзама стелланинового, а также сроков наблюдения за течением регенеративных процессов хирургических ран. Результаты представлены в таблице 4.
На вторые сутки наблюдений после нанесения ран у крыс контрольной группы наблюдалось незначительное уменьшение количества Т-лимфоцитов по отношению к фону (на 2,5%). У крыс 1, 2 и 3 опытных групп данный показатель увеличивался на 20, 19 и 20%, соответственно (рис.5). Количество В-лимфоцитов незначительно уменьшается (на12%) у крыс контрольной группы и не изменяется у животных опытных групп (рис.6). Не выявлено изменений у всех крыс уровня иммуноглобулинов А. Уровень иммуноглобулина М на вторые сутки после операции у крыс контрольной группы увеличился на 62,5%, у крыс первой опытной группы – на 43,75%, у крыс второй опытной группы – на 18,8% и у крыс третьей опытной группы – на 25% (P 0,05) (рис.7). Уровень иммуноглобулинов G увеличен по сравнению с фоновым показателем у крыс всех исследуемых групп на 54,3; 25,4; 20,9 и 15,1%, соответственно (рис.8).
На 4 сутки наблюдений после нанесения ран у крыс контрольной группы незначительно снизилось количество Т-лимфоцитов (на 7%). У крыс 1, 2 и 3 опытных групп количество Т-лимфоцитов увеличилось на 23,8, 22,3 и 30,5 %, соответственно (рис.5). Количество В-лимфоцитов незначительно недостоверно уменьшилось у животных контрольной (на 9,2%) и 1 опытной (на 2,8%) групп и увеличилось у крыс 2 и 3 групп, - стало выше фонового на 4,9 и 3,5 % (рис.6). Уровень иммуноглобулина А у крыс контрольной группы снизился по сравнению с предыдущим периодом исследования, но по-прежнему остается выше фонового показателя (на 3,1).
На 12-е сутки после нанесения ран низкий уровень Т-(CD3) лимфоцитов по сравнению с фоновым наблюдался у животных контрольной группы на 7,1%, первой опытной группы на 5% и второй опытной группы – на 2,4 %. У крыс третьей опытной группы исследуемый показатель оставался на более высоком уровне по сравнению с фоном на 7,4% (рис.5). Уровень В-лимфоцитов у крыс контрольной и первой опытной групп значительно увеличился против предыдущего периода исследований и стал выше фонового на 15,4% и 9,2 %. Во второй опытной группе показатель оставался ниже нормы на 6,1%, в третьей - показатель приближался к фоновому (рис.6). Увеличение количества иммуноглобулина А у крыс контрольной группы было выше фонового показателя на 18,8 %(P 0,05), у крыс первой опытной группы - на 3 %, у крыс второй опытной группы данный показатель стал ниже фонового на 3,2 %, у крыс третьей опытной группы равен фоновому показателю. Уровень иммуноглобулинов М продолжает снижаться по сравнению предыдущего периода исследований, но у крыс контрольной, первой и второй опытных групп выше фонового на 37,5, 18,8 и 6,3% выше фонового, у крыс третьей опытной группы соответствует фону (рис.7). Уровень Ig G у крыс всех групп снижается по сравнению с предыдущим периодом исследования, но выше фонового у крыс контрольной группы на 22,8%, у крыс первой опытной группы на 20,7%, у крыс второй опытной группы – на 14,2%. У крыс третьей опытной группы данный показатель находится в пределах фоновых значений (рис.8).
На семнадцатые сутки после операции уровень Т- (CD 3) лимфоцитов у крыс контрольной группы продолжает оставаться ниже фонового показателя (на 9,7%). У крыс первой и второй опытных групп показатель также ниже фонового на 12,3 %и 10,9%, соответственно. У животных третьей опытной группы показатель приближается к фоновому (рис.5). Наблюдалось снижение В- (СD20) лимфоцитов от уровня предыдущих исследований у крыс контрольной группы, но оставалось выше фонового на 8 %. В первой опытной группе уровень В-лимфоцитов продолжает увеличиваться и выше 103 фонового на 17,2 %. Показатель повысился по сравнению с предыдущим сроком исследования и у крыс второй опытной группы, стал выше фона на 5,9%. У крыс третьей опытной группы уровень В- (СD20)-лимфоцитов приблизился к фоновому (рис.6). На семнадцатые сутки уровень иммуноглобулина А в контрольной группе оставался выше нормы на 12,5%. В первой опытной группе произошло снижение этого показателя от уровня фона на 6,2 %, во второй - на 3,1%, в третьей группе показатель приблизился к фону. Уровень иммуноглобулина М выше фонового наблюдается лишь у крыс контрольной группы – на 18,8 % , у остальных крыс данный показатель равен фоновому (рис.7). Уровень иммуноглобулина G остается выше фонового лишь у крыс контрольной группы на 5,6%. У животных первой, второй и третьей опытных групп показатель соответствует фоновому (рис.8). К двадцать второму дню показатель Т- и В-лимфоцитов, уровень иммуноглобулинов А, М и G у животных всех исследуемых групп вернулся к фоновому значению (рис.5,6,7,8).
Гистологические показатели у собак при лечении хирургических ран АСД-2, БСМ и бальзамом стелланиновым для ран
Эффективность применяемых средств и методов, окончательное суждение о целесообразности их внедрения в производство должны основываться не только на специфическом действии, но, и, прежде всего, на сравнительной экономической их оценке. Экономическая эффективность ветеринарных мероприятий определяется при сравнительной оценке существующих в ветеринарной практике различных средств и методов борьбы с болезнями, совершенствование ранее использованных методов и средств, а также при разработке принципиально новых методов и средств лечения и профилактики. Для определения экономической эффективности мероприятий используется система показателей как специфических, так и экономических: коэффициент летальности, экономический и предотвращенный ущерб, затраты на ветеринарные мероприятия, экономический эффект и т.д.
На основании результатов проведенных исследований, нами были проведены расчеты сравнительной эффективности предлагаемых схем лечения перитонита у крыс, поскольку расчет при этой форме патологии у собак провести не представляется возможным из-за того, что для владельца она «бесценна».
Исследования показали, что в результате заболевания крыс наносился ущерб только от применяемого лечения цены на этих животных (в ценах 2004-2005г.)
Расчет экономического ущерба при перитоните у крыс (У). Экономический ущерб от гибели крыс рассчитывали по формуле: У = Мп х С, руб., где Мп – количество павших животных; С – стоимость одного животного, руб.
Расчет затрат на проведение ветеринарных мероприятий (Зв). Затраты на ветеринарные мероприятия (табл..) при лечении крыс складывались из стоимости препаратов и количества применяемого препарата на весь курс лечения: Зв = Ц х 9 х Мо, руб., где
Экономическим результатом проведения ветеринарных мероприятий является размер предотвращения возможных потерь, за счет комплексного проведения мероприятий, применения новых, более совершенных методов и средств, используемых в ветеринарии.
Для расчета предотвращенного ущерба нами была использована формула: Пу = Т – У, руб., где Пу – предотвращенный ущерб; Т – стоимость всех зараженных животных; У – экономический ущерб.
Репаративная регенерация, вызванная нанесением хирургических ран, протекала более активно у животных при лечении препаратами БСМ и бальзамом стелланиновым. Наблюдение за процессом репаративной регенерации кожи по изменению площади раны показали разную активность этого процесса у крыс контрольной и опытных групп. Это отражалось в скорости заживления площади ран. Нанесение указанных препаратов ускоряло процесс заживления раны в сравнении с контрольными животными, не получавшими такого лечения. При сравнении показаний по репаративной регенерации ран выявлено, что на третий день после операции у крыс, леченых АСД-2 площадь раны уменьшилась на 3,4% больше, чем у крыс контрольной группы, у крыс, леченых БСМ, - на 6,9%, у крыс, леченых бальзамом стелланиновым, – на 3,4%. На пятый день после нанесения ран у крыс, леченых БСМ и бальзамом стелланиновым, площадь ран уменьшилась на 11,1 и 5,4% больше по сравнению с нелечеными крысами. На седьмой день этот показатель соответствует 8 и 12%, а на 12 день – в обеих группах – на 81,2%. Полученные данные указывают, что тканевые препараты БСМ и бальзам стелланиновый оказывают положительное влияние на процессы репаративной регенерации кожи у крыс после нанесения хирургических ран. Происходит ускорение их заживления, что подтверждается результатами измерения размеров раневой поверхности.
