Введение к работе
Актуальность темы исследования. Изучение молекулярно-биологических основ патогенеза раневой болезни у животных, до настоящего времени остается актуальной проблемой ветеринарной хирургии, поскольку является базой для поиска принципиально новых способов воздействия на пусковые механизмы воспаления и регенерации, с использованием диффузионно-разделительных мембран.
Известно, что высокая степень бактериального загрязнения ран, вторичное инфицирование, предполагают большой процент осложнений, требующих проведения целого комплекса лечебных мероприятий.
В связи с этим, активная хирургическая тактика, включающая первичную хирургическую обработку, полноценное дренирование и адекватную антибактериальную терапию раневого очага, является первоочередной задачей лечения (А.В. Лебедев, 2001; В.Н. Виденин, 2004;2005; Ю.А. Ватников, 2005; А.А. Стекольников, 2007; С.В. Тимофеев, 2007; Б.С. Семёнов, 2009; В.А. Ермолаев, 2010, 2011;).
В настоящее время, для комплексной локальной антисептики широко используют мази на гидрофильной основе (Филиппова Н. Г., 2006; Кис И.В., 2010; Никулина Е.Н., 2010; Сухина И.С., 2012; Ермолаев В. А., 2006, 2010, 2012 и др.), дренирующие сорбенты и волокнистые мембраны (Издельский В. И., 2003; Ермолаев В. А., Марьин Е. Н., 2007; Афанасьев А. В., 2007 и др.). Их вводят в полость раны самостоятельно, или при помощи дренажей. Существующие способы активного, вакуумного и пассивного дренирования, позволяют проводить не только целенаправленную подачу лекарственных веществ, но и удалять фрагменты мертвых тканей, часть микроорганизмов и их токсинов, продуктов тканевого распада, являющиеся эндогенными факторами и медиаторами воспаления (Ю. А. Давыдов, А. Б. Ларичев, 1999; A. H. Lee, S. F. Swaim 1986; Х. Шебиц, В. Браас 2005 и др).
Несмотря на достоинства известных методов лечения, в ряде случаев они не обладают достаточным терапевтическим эффектом так как, непосредственное введение препаратов, дренирование трубками (по Redon, Penrose) и марлевыми турундами, не обеспечивает постоянной высокой концентрации лекарственных веществ в паравульнарных тканях, требует выполнения многократных процедур, вызывая повторное травмирование. Кроме того, из раневой полости, наряду с продуктами распада и экссудатом, тотально удаляются гормоны и высокомолекулярные белки, необходимые для репарации и регенерации. В ряде случаев, перечисленные способы лечения животных с открытыми механическими повреждениями и гнойно-инфекционными осложнениями требуют дополнительных дорогостоящих способов проведения интенсивной симптоматической терапии.
В связи с внедрением нано технологий, в медицине нашли широкое применение диффузионно-разделительные мембранные процессы. В последние годы, активно разрабатываются и внедряются способы локального пролонгированного применения различных препаратов в организм человека на основе проницаемых капсулирующих оболочек. Широко используют замкнутые мембранные емкости в виде микро- и макрокапсул, в полость которых вводят лекарственные средства в сухом или растворенном состоянии (J.Yadav, A. Singhvi, 1993; Костюченок Б. М., Бельских А. Н., 2000).
Однако в отечественной и зарубежной литературе мы не встретили сообщений о применении диффузионно-разделительных мембранных процессов для профилактики и лечения животных с гнойно-инфекционными осложнениями. Вместе с тем, эти данные могут иметь решающее значение в комплексном лечении данных патологий.
Исходя из вышеизложенного, цель настоящего исследования разработать научно обоснованный подход к новому способу комплексного лечения животных с хирургической инфекцией, основанный на патогенетических механизмах течения раневого процесса.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
-
В эксперименте изучить особенности диффузии антибактериальных веществ через полупроницаемую мембрану в околораневые ткани животных с гнойно-ферментативным и гнойно-фибринозным типом очищения.
-
Разработать устройства для диализа ран животных из синтетической полупроницаемой мембраны, с учетом его локализации.
-
Определить наиболее рациональные способы и режимы раневого диализа с помощью лекарственного раствора.
-
Установить клинико-морфологические показатели течения, системные и локальные эффекты при мембранном диализе.
-
Провести сравнительный анализ эффективности мембранного раневого диализа и традиционных методов, направленный на профилактику и лечение хирургической инфекции у животных
-
Определить экономическую эффективность способа раневого диализа у продуктивных животных.
Научная новизна исследований. Показана возможность использования интракорпорального диализа ран животных через полупроницаемую мембрану, на основании установленных ее физико-химических характеристик и видовых особенностей молекулярной биологии раневого процесса. Разработаны дренирующие устройства, из синтетической полупроницаемой мембраны, с обновляющимся в ее полости лекарственным раствором, для диализа глубоких внутритканевых ран, поверхностных плоскостных и ран кишечной трубки.
Научно обоснованы физико-химические свойства диализирующего раствора, для обеспечения осмотического, бактерицидного, противовоспалительного и детоксикационного воздействия в раневом очаге у животных, для профилактики и лечения хирургической инфекции, с учетом видовых особенностей течения воспалительной реакции. Разработан и научно обоснован способ лечения и профилактики хирургической инфекции у животных, с использованием направленной диффузии лекарственных веществ в рану через полупроницаемую мембрану, мембранного осмоса и диализа. Определены системные и локальные эффекты раневого диализа, выражающиеся в детоксикации, дегидратации, активации ферментолиза и химиотерапии области повреждения.
Научная новизна исследований подтверждена 5 патентами РФ.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Дренирование свежих и гнойных ран после первичной хирургической обработки дренажом из синтетической целлюлозы с величиной пор 1,5 – 3,0 нм, с обновляющимся в его полости лекарственным раствором, обеспечивает непрерывную и равномерную диффузию лекарственных веществ в околораневые ткани животных.
-
Использование в полости дренажа гиперосмолярного лекарственного раствора, на основе клинического декстрана 70000±15000 Да, создает онкотическое давление от 1,5 до 14 мОсмоль, высокий дегидратационный эффект и активное осмотическое дренирование раневого канала.
-
Многокомпонентный лекарственный состав диализата обеспечивает антимикробное, некролитическое, противовоспалительное, обезболивающее, гемостатическое и стимулирующее регенеративные процессы действие.
-
Применение мембранного дренажа с обновляющимся в его полости диализирующим раствором, осуществляет диализ (фракционирование содержимого) с непрерывным удалением из раны низко- и среднемолекулярных токсичных продуктов распада и биодеградации погибших тканей, конечных продуктов метаболизма.
-
Непрерывная мембранная реабсорбция токсических веществ из околораневых тканей разных видов животных обеспечивает активную профилактику и лечение токсемии.
-
Введение лекарственных веществ в рану и выведение продуктов распада тканей при диализе осуществляется без контакта с тканями больного животного, путем замены раствора в полости дренажа диализатора – условие атравматичного и безболезненного лечения животных.
Теоретическая и практическая значимость работы. Вскрыты патогенетические механизмы раневой болезни, с учетом видовых особенностей течения воспалительной реакции, являющиеся базовыми для установления системных и локальных эффектов мембранного диализа. Показано, что новый метод позволяет сократить сроки течения фазы гидратации. Установленная концентрация под мембраной свободных лизосомальных ферментов, индуцирует, полный или частичный некролиз в свежих ранах в зависимости от вида самоочищения. Выявлено противовоспалительное действие мембранного дренирования связанное с удалением из раневого очага, по градиенту концентрации, низкомолекулярных соединений биогенных аминов, эндотоксинов, кислых продуктов метаболизма.
Апробация работы. Результаты исследований получены при поддержке грантов Министерства Образования и науки Республики Хакасия, (гос. регистрации НИР № 01201152574 от 2010г) и ФГБОУ ВПО «Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова» (гос. регистрации НИР № 01201172267 от 2011). Основные положения диссертационной работы доложены на: Международных научно-практических конференциях «Аграрная наука на рубеже веков» (Красноярск, 2007), «Научное обеспечение инновационного развития животноводства», посвященной 60-летию проф. А.И. Любимова (Ижевск, 2010); «Актуальные вопросы ветеринарной медицины. Теория и практика» (Саратов, 2010); «Ветеринарная медицина 21 века: инновации опыт и пути их решения» (Ульяновск, 2011); «Актуальные вопросы развития АПК» (Барнаул, 2010, 2011); «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2008, 2009, 2010, 2011); Всероссийских научно-практических конференциях «Актуальные проблемы научного кадрового обеспечения инновационного развития АПК» (Казань, 2012).
Внедрение результатов исследований. Результаты исследований используются в учебном процессе и научных исследованиях Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина, Хакасского государственного университета им. Н.Ф. Катанова, Омского, Красноярского государственных аграрных университетов, Ульяновской и Брянской государственных сельскохозяйственных академий. Результаты исследований используются в практической работе ветеринарных учреждений республики Хакасия, кинологических служб МВД и УФСИН по Красноярскому краю, ЗАО «Искра Ленина» Минусинского района Красноярского края, «Комплексной специализированной детско-юношеской конноспортивной школе олимпийского резерва №1», ФБУ «Тюрьма ГУФСИН РФ», РГУ «Центр живой природы», КФХ «Ухварин Э.И.», КФХ «Романова В. Я.».
За внедрение результатов научных исследований в социально-экономическую сферу Республики Хакасия, присуждена премия Председателя правительства Республики Хакасия в сфере науки и инноваций (постановление № 78-ПП от 27. 12. 2011).
Публикация результатов. По результатам исследований опубликовано 36 научных статей из них 10 в рецензируемых журналах.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 318 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований (результаты исследований и их обсуждение), выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 420 источников. Диссертация иллюстрирована 93 рисунками и 40 таблицами.
