Білоцерківський державний аграрний університет

ІЛЬНІЦЬКИЙ МИКОЛА ГРИГОРОВИЧ

УДК 619:617.271

ПАТОГЕНЕТИЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ ЗАСОБІВ ДЕТОКСИКАЦІЙНОЇ ТЕРАПІЇ І ПРОФІЛАКТИКИ РАНОВОЇ ІНФЕКЦІЇ У СВИНЕЙ

16.00.05 - ветеринарна хірургія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття науковоо ступня

доктора ветеринарних наук

Біла Церква - 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Білоцерківському державному аграрному університеті

Міністерства аграрної політики України.

Науковий консультант: доктор ветеринарних наук, професор ІЗДЕПСЬКИЙ Віталій Йосипович, Полтавська державна аграрна академія, завідувач кафедри хірургії і акушерства

Офіційні опоненти: доктор ветеринарних наук, професор БОРИСЕВИЧ Володимир Борисович, Національний аграрний університет, кафедра хірургії ім. академіка УАСГН І.О.Поваженка;

доктор ветеринарних наук, професор

ЛУК’ЯНОВСЬКИЙ В’ячеслав Олександрович, Московська державна академія ветеринарної медицини і біотехнології ім. К.І.Скрябіна, Росія, кафедра хірургії;

доктор ветеринарних наук, професор ЗАВІРЮХА Володимир Іванович, Львівська державна академія ветеринарної медицини ім. С.З. Гжицького, кафедра хірургії

Провідна установа: Харківська державна зооветеринарна академія Міністерства аграрної політики України, кафедра хірургії, м.Харків

Захист дисертації відбудеться “26” грудня 2002 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 27.821.02 при Білоцерківському державному аграрному університеті за адресою: 09111, м. Біла Церква, вул Ставищенська, 126; навчальний корпус №8, ауд.№1.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Білоцерківського державного аграрного університету за адресою: м. Біла Церква, Соборна площа, 8/1.

Автореферат розісланий “ 22 ” листопада 2002 року.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Серед хвороб неінфекційної патології у свиней важливе місце займають травми та їхні різноманітні ускладнення (2-28%), що супроводжуються розвитком хірургічної інфекції. Цій проблемі присвячені праці багатьох учених (Бурденюк А.Ф.,1961; Перегуд Н.Л.,1968; Мастыко Г.С.,1985; Рейд-ла К.А., 1987; Плахотин М.В., Лукьяновский В.А., 1990; Козий В.И.,1990; Власенко В.М., 1996; Елисеев А.Н., Дугин А.В., 1997; Рубленко М.В., 2000), вона постійно обговорюється на міжнародних конференціях з питань ветеринарної хірургії (Рубленко М.В., 1995; Шевченко Ю.М. та ін., 1997; Виденин В.Н., 1998; Панько І.С., 1998). Особлива увага до хірургічної інфекції зумовлена складністю її перебігу, нерідко з несприятливим прогнозом, що призводить до економічних збитків (Бахтурин А.Я. та ін., 1988; Петухов В.В., 2000; Mouttotou N. et al., 1997).

Причиною виникнення хірургічної інфекції є високий ступінь травматизму при сучасних технологіях утримання свиней, зниження їхньої імунної реактивності, наявність поліінфекції, недотримання правил асептики-антисептики та умов їх утримання (Рубленко М.В., Ільніцький М.Г.,1998). Саме тому необхідною є розробка сучасних засобів і методів лікування відкритих пошкоджень м’яких тканин у свиней.

У патогенезі запальної реакції у тварин вивчені її видові клініко-морфологічні особливості, деякі аспекти імунологічної реактивності у тварин із травмами, стан гемостазу, фібринолізу і калікреїн-кінінової системи, проте поза увагою залишається патогенетична роль ендотоксикозу в розвитку хірургічної інфекції та перебігу ранового процесу у тварин. Тому вивчення патогенетичної ролі детоксикаційних систем організму в рановому процесі, обґрунтування засобів детоксикаційної терапії, розробка аплікаційних сорбентів є актуальною проб- лемою, вирішення якої спрямоване на підвищення ефективності лікувально-профілактичної роботи при хірургічній патології у свиней та економічної результативності свинарської галузі в Україні.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалася згідно з науковою програмою за завданням Державного департаменту ветеринарної медицини Мінагрополітики України (державний реєстраційний номер 0196U007678), держбюджетною темою № 02.12 ВТ (1997 - 1999 рр.) і програмою підготовки спеціалістів вищої кваліфікації через докторантуру при кафедрі хірургії Білоцерківського державного аграрного університету.

Мета і задачі дослідження полягали в клініко-експериментальному обґрунтуванні сорбційної і детоксикаційної терапії при гнійно-запальних процесах у свиней, розробці на цій основі та впровадженні у ветеринарну медицину сорбційно-антибактеріального препарату “Песил” на кремнієорганічній основі і детоксикаційного засобу вірутрициду для лікування ран та профілактики хірургічної інфекції.

Для досягнення мети необхідно було вирішити наступні завдання: 1) вивчити рівень ендотоксикозу та його патогенетичне значення у свиней із гнійними ранами; 2) вивчити стан детоксикаційних систем організму у свиней із ранами, ускладненими хірургічною інфекцією; 3) створити комплексний сорбційно-антибактеріальний препарат “Песил” на основі кремнієорганічного сорбенту поліметилсилоксану; 4) дослідити фізико-хімічні властивості препарату “Песил”; 5) провести доклінічне дослідження песилу на лабораторних тваринах; 6) провести клінічні, мікробіологічні і гістологічні дослідження при загоєнні гнійних ран під впливом песилу; 7) провести патогенетичне обґрунтування лікувального ефекту препарату “Песил” при гнійних ранах у свиней; 8) розробити метод ультразвукової діагностики (УЗД) для контролю за перебігом ранового процесу та ранньої діагностики післяопераційних ускладнень у свиней; 9) провести клініко-експериментальне обґрунтування профілактичної дії препарату “Песил” і комбінації вірутрицид-трициліну щодо післяопераційних ускладнень у свиней; 10) розробити технічні умови на виробництво песилу; 11) розробити настанову щодо застосування препарату песил у ветеринарній медицині.

Об’єкт дослідження - свині, миші, щурі, кролі, собаки.

Предмет дослідження - препарати “Песил” і “Вірутрицид”, рановий ексудат, кров, м’які тканини тварин, ранова мікрофлора, клінічні та біохімічні показники, розробка лікарської форми та її випробування.

Методи дослідження - клінічні, хімічні, біохімічні, токсикологічні, електронно-мікроскопічні, гістоморфологічні, атомно-абсорбційної спектрофотометрії, мас-спектрометричні, мікробіологічні, сонографічні.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що вперше у ветеринарній хірургії теоретично і клініко-експериментально вивчено патогенетичну роль ендотоксикозу, детоксикаційних і антиоксидантної систем організму в розвитку хірургічної інфекції та перебігу ранового процесу у свиней, на основі чого обґрунтована необхідність використання методів місцевої і загальної детоксикаційної терапії у цього виду тварин при хірургічній патології застосуванням новоствореного комплексного препарату “Песил” на основі кремнієорганічного сорбенту поліметилсилоксану і комбінованого використання вірутрициду з порошком трициліну. При цьому:

вперше вивчено рівень ендотоксикозу у свиней із ранами, ускладненими гнійною інфекцією. Встановлено, що з розвитком гнійно-запальних процесів у крові накопичується багато продуктів проміжного обміну - молекул середньої маси, що негативно впливають на обмінні процеси в організмі і мають гепатопошкоджувальну дію;

вперше проведено комплексне дослідження стану трьох захисних детоксикаційних систем організму у свиней із хірургічною інфекцією - функціональний стан печінки, видільної та імунної систем. Встановлено, що у відповідь на травму і розвиток гнійної інфекції у тканинах під впливом ендогенних токсинів різного походження печінка, сечовидільна та імунна системи реагують істотним збільшенням у крові активності трансаміназ, рівня креатиніну і сечовини та зниженням рівня імуноглобулінів класів G i A. Виявлено пряму залежність індикаторних показників цих систем від наявності в організмі гнійно-запального процесу;

вперше досліджено механізми участі ферментів (супероксиддисмутази, каталази), білків (фібронектину, феритину) і мікроелементів (Fe, Cu, Zn), системи антиоксидантного захисту в перебігу запального процесу у свиней. У більшості складових цієї системи, за винятком супероксиддисмутази і феритину, виявлено зменшення їх активації і рівня під впливом запальної реакції, що має діагностично-прогностичне значення як при оцінці ступеня ендотоксикозу, так і активності репаративних процесів у пошкоджених тканинах;

вперше при гнійному запаленні у свиней вивчено стан деяких ліпідів, що входять до складу клітинних мембран. Методом мас-спектрометрії встановлено, що на вершині розвитку запальної реакції інтенсивність піків квазімолекулярних іонів залишків виділених ліпідів - пальмітинової і олеїнової кислот, стеаринової і олеїнової кислот, двох залишків пальмітинової кислоти і холестеролу - збільшується більше ніж у два рази. Виявлено залежність ступеня активації зазначених залишків ліпідів від рівня середньомолекулярних пептидів у крові, характеру перебігу ранового процесу і методів лікування ран;

вперше в комплексі досліджено участь білків гострої фази в розвитку гнійно-запальних процесів у свиней. Доведено, що при гострозапальному процесі збільшується рівень білків “гострої” фази - церулоплазміну і гаптоглобіну, за винятком трансферину, що може бути використано як індикатор інтенсивності запальної реакції при хірургічній патології в організмі тварин.

Практичне значення одержаних результатів полягає у використанні запропонованих діагностично-прогностичних критеріїв перебігу репаративних процесів і стану детоксикаційних та антиоксидантних систем, методів лікування гнійних ран і профілактики хірургічної інфекції у свиней на фермах усіх форм власності. Розроблений метод вульнеросорбції застосуванням песилу є патогенетично обґрунтованим, принципово новим при лікуванні гнійних ран і профілактиці хірургічної інфекції у свиней, простим у застосуванні і має достатньо високу лікувально-профілактичну дію завдяки своїм фізико-хімічним властивостям.

Вперше для оцінки перебігу ранового процесу у свиней, як діагностично-прогностичний тест застосовано метод ультразвукової діагностики. Встановлено, що ехосонографія тканин ран є об’єктивним, швидким та інформативним інструментальним методом діагностики, що дозволяє візуалізувати поширення запального інфільтрату в тканинах та виявити гнійні ускладнення на ранніх етапах їх розвитку.

На основі кремнієорганічного сорбенту поліметилсилоксану вперше створено методом іммобілізації на його поверхні комплексний аплікаційний, сорбційно-антибактеріальний препарат “Песил” для лікування ран і профілактики хірургічної інфекції у тварин, досліджені його фізико-хімічні властивості і проведені доклінічні випробування.

Препарат “Песил” апробовано і впроваджено у ветеринарну практику, розроблені і затверджені технічні умови на його виробництво (ТУ У 46. 15. 544 - 2000) та настанова щодо його застосування у ветеринарній хірургії (№ 15-14/244 від 20.11.2000 р.). Доведено, що препарат має високу селективну адсорбційну, протизапальну та антимікробну дію щодо ранового вмісту при лікуванні і профілактиці гнійно-запальних процесів у сільськогосподарських тварин.

Розроблено метод профілактики хірургічної інфекції у свиней шляхом комбінованого застосування вірутрициду з порошком трициліну, що позитивно впливає на стан детоксикаційних і антиоксидантної систем організму та забезпечує істотне зменшення післяопераційних ускладнень.

Матеріали дисертаційної роботи увійшли до підручника “Загальна ветеринарна хірургія (Біла Церква: БДАУ, 1998)”, “Довідника з ветеринарної хірургії (Біла Церква: БДАУ, 2001)” та “Рекомендацій щодо використання ентеросгелю та комплексних препаратів на його основі в практиці ветеринарної медицини”, які затверджені науково-технічною радою Головного управління ветеринарної медицини з державною ветеринарною інспекцією Мінсільгосппроду України 23 грудня 1997 року (протокол № 3) і видруковані масовим тиражем.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно виконано, проаналізовано та узагальнено весь обсяг експериментальних досліджень. Мікробіологічні дослідження проведено на кафедрі лабораторної діагностики інфекційних хвороб тварин Інституту післядипломного навчання керівників і спеціалістів ветеринарної медицини при Білоцерківському державному аграрному університеті (зав. кафедри професор В.М.Івченко). Ряд спеціальних досліджень при створенні препарату “Песил” та аналізі його фізико-хімічних властивостей було проведено в лабораторії боровмісних комплексних сполук Інституту фізичної хімії ім. Л.В.Писаржевського НАН України і контрольно-аналітичній лабораторії ЗАТ “Екологоохоронна фірма “Креома-Фарм” (м.Київ) під керівництвом доктора хіміч-них наук Ю.М.Шевченко. Фракційний склад ліпідів сироватки крові свиней досліджено методом мас-спектрометрії на біохімічному мас-спектрометрі МСБХ ВАТ “SELMI” (м.Суми, Україна) з методичною допомогою доцента В.Д.Чіванова на кафедрі захисту рослин Сумського національного аграрного університету.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідалися на міжнародних конференціях: “Новые фармакологические средства в ветеринарии” (г. Санкт-Петербург, 1993), “Современные проблемы ветеринарной хирургии”

(г. Харьков, 1994), Першому конгресі світової федерації українських фармацевтичних товариств (м. Львів, 1994), “Проблеми ветеринарного обслуговування дрібних домашніх тварин” (м. Київ, 1997), “Проблеми неінфекційної патології тварин” (м. Біла Церква, 1995, 1998, 2000), “Стан та перспективи розвитку ветеринарної науки” (м. Харків, 1999), “Исследования молодых ученых в решении проб- лем животноводства” (г. Витебск, 2001), “Міжнародна науково-практична конференція присвячена 100 -річчю від дня народження академіка І.О. Поваженка”

(м. Київ, 2001), “Молоді вчені у вирішенні проблем аграрної науки і практики” (м. Львів, 2002); на науково-практичних конференціях: “Збереження молодняку сільськогосподарських тварин - запорука розвитку тваринництва України”

(м. Харків, 1994), “Вчені Білоцерківського державного сільськогосподарського інституту - виробництву” (м. Біла Церква, 1994), “Сучасні проблеми ветеринарної медицини” (м. Київ, 1994), “Наукове забезпечення агропромислового комплек-су України в сучасних умовах” (м. Біла Церква, 1995) та наукових конференціях професорсько-викладацького складу Білоцерківського ДАУ (1994-2000 рр.).

Публікації. Результати досліджень представлені у 45 наукових працях: у підручниках для викладачів і студентів факультетів ветеринарної медицини вищих навчальних закладів (2); у статтях, опублікованих у вітчизняних (7) і зарубіжних (1) профільних журналах, фахових збірниках наукових праць (17), матеріалах (10) і тезах (5) конференцій, технічних умовах (1) та методичних рекомендаціях (2).

Структура та обсяг дисертації. Робота викладена на 321 сторінці комп’ютерного тексту, ілюстрована 27 таблицями, 59 рисунками, включає вступ, огляд літератури, власні дослідження (6 розділів), їх аналіз і узагальнення, висновки та рекомендації виробництву, список використаної літератури (містить 565 джерел, у тому числі 84 із далекого зарубіжжя) і 5 додатків.

ВИБІР НАПРЯМІВ ДОСЛІДЖЕНЬ, МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИ

ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Дослідження проведені протягом 1992-2002 рр. в умовах кафедри хірургії Білоцерківського державного аграрного університету. Матеріалом для виконання дисертаційної роботи були свині великої білої породи віком 2-4 міс. із КСП “Нива” і “Маяк” Білоцерківського району, агрофірми “Надія” Фастівського району Київської області, навчально-дослідного господарства Білоцерківського ДАУ та агрофірми “Мрія” Козятинського району Вінницької області.

На першому етапі досліджень у вищезгаданих господарствах Вінницької і Київської областей вивчали поширення хірургічної патології у свиней. За результатами проведеної диспансеризації виявилося, що основну питому вагу серед хірургічної патології складають абсцеси, рани і флегмонозні процеси (Рублен-

ко М.В., Ільніцький М.Г.,1994).

Другий етап досліджень базувався на результатах попереднього і виконував- ся в рамках держбюджетного замовлення Міністерства аграрної політики України (№ 02.12 ВТ) у 1997-1999 рр.: “Розробка та впровадження препаратів, виготовлених на основі кремнієорганічних сорбентів, для лікування і профілактики хвороб сільськогосподарських тварин”. Зокрема, на цьому етапі був створений сорбційно-антибактеріальний препарат “Песил”, розроблені схеми його профілактичного і лікувального застосування при різних нозологічних формах хірургічної інфекції у свиней із вивченням його впливу на детоксикаційні системи організму, а також вивчено детоксикаційні властивості препарату “Вірутрицид”.

Третій етап досліджень включав державні виробничі випробування препарату “Песил”, розробку та затвердження нормативно-технічної документації на його виробництво та застосування.

Доклінічне дослідження песилу було проведене на лабораторних тваринах: щурах, мишах, кролях і собаках згідно з методичними рекомендаціями щодо токсикологічного контролю нових засобів захисту тварин. При цьому проводили клініко-гематологічні, біохімічні і гістологічні дослідження. Кількість еритроцитів і лейкоцитів визначали гемоцитометром ГЦМК-3, а гемоглобін і лейкограму - загальноприйнятими методами. Крім цього, у лабораторних тварин - щурів (20 гол.), кролів (4 гол.), собак (5 гол.) - за допомогою уніфікованих методів (Меньшиков В.В.та ін., 1987) досліджували вплив песилу на стан гемостазу.

Патогенетичну роль ендотоксикозу та детоксикаційних систем організму в розвитку ранової інфекції вивчали на свинях (40 гол.) з модельованими інфікованими ранами. На третю добу ранового процесу тварин розділили на дві групи - контрольну і дослідну. Після первинної хірургічної обробки в рани дослідних тварин одноразово протягом двох днів аплікували комплексний сорбційний препарат “Песил” з наступним накладанням провізорних швів, а контрольним тваринам застосовували дренаж із лініментом Вишневського. На 3-ю, 7-у і 10-у добу від часу нанесення ран проводили гематологічні та біохімічні дослідження крові, ультразвукову діагностику стінок ран та їх біопсію з наступним фарбуванням гіс- тозрізів гематоксиліном та еозином.

У плазмі крові методом Л.І.Андреєвої та ін. (1988) визначали рівень молекул середньої маси (МСМ) і недоокиснений продукт перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ) - малоновий діальдегід. Кількість металів - Fe, Cu i Zn - у сироватці крові визначали методом атомно-абсорбційної спектрометрії на приладі ААS-30 (Німеччина), а кількість залізовмісного білка феритину - імуноферментним методом за допомогою тест-системи “ИФА-ФР” (“Імунотех”, Росія) у вигляді 96-лункового полістиролового планшета, покритого моноклональними до феритину антитілами. Зчитування результатів проводили спектрофотометрично на ридері моделі ОКИ-1 (Росія) при l=492 нм.

Загальний білок сироватки крові визначали рефрактометрично на приладі RL-3 (Польща), а його фракційний склад - методом диск-електрофорезу у вертикальному 7%-ному поліакриламідному гелі (ПААГ) методом K.U.Lemli (1970). При підготовці роздільного гелю використали буферну сис-тему з рН 8,9. Денситометрію відмитих зразків фореграм проводили на приладі АФ-1 (Україна). “Гострофазний” білок фібронектин у плазмі крові свиней вивчали методом імуноферментного аналізу (“Імунотех”, Росія).

Кількість креатиніну в сироватці крові досліджували за допомогою тест-набору фірми “Лахема”, а сечовини - ферментативним методом.

Визначення активності трансаміназ (АлАТ і АсАТ) проводили в сироватці крові методом Райтмана-Френкеля (Меньшиков В.В., 1997). Контроль за антиоксидантною системою здійснювали шляхом визначення в сироватці крові активності супероксиддисмутази (СОД) - методом О.С.Брусова та ін. (1978), а каталази - методом, описаним О.Г.Архиповою (1988).

Фракційний склад ліпідів у сироватці крові свиней із гнійно-запальними процесами визначали методом плазмово-десорбційної мас-спектрометрії на біохімічному мас-спектрометрі МСБХ-01 виробництва ВАТ “SELMI” (м.Суми, Україна) методом R.D.Macfarlane et al.(1990). Для лабораторної оцінки перебігу ранового процесу використали планіметричний метод дослідження, що ґрунтується на визначенні площі ранової поверхні шляхом целофанографії методом Т.Д.Зирянової та ін. (1977).

Інструментальну діагностику перебігу ранового процесу проводили у 13-и свиней приладом для ультразвукової діагностики (УЗД) “Sкanner 100S” (Голландія) із секторним датчиком і частотою 7,5 МГц.

При проведенні бактеріологічних досліджень визначали видовий склад мікрофлори гнійних ран та його зміни при лікуванні препаратом “Песил” і лініментом за Вишневським, чутливість мікрофлори до антибактеріальних препаратів та кількість мікроорганізмів в 1 мл ексудату.

Для зменшення рівня ендотоксикозу застосовували і вірутрицид (реєстраційний № 15-9,1/19 від 4.12.1991 р.). Препарат є 1 %-ним розчином тіотриазоліну і має протизапальні, імуностимулювальні та антиоксидантні властивості. Для клініко-експериментального обґрунтування профілактичного застосування песилу і вірутрициду щодо розвитку хірургічної інфекції в умовах виробництва було створено контрольну і дві дослідні групи тварин.

У вищезазначених господарствах кнурців віком 2-3 міс. кастрували відкритим методом “на лігатуру”. У рани контрольних тварин (120 гол.) засипали антибактеріальний препарат трицилін, першої дослідної групи (63 гол.) - трицилін і додатково внутрішньом’язово одноразово ін’єктували вірутрицид (4 мг/кг), а другої дослідної групи (134 гол.) - аплікували одноразово песил (0,4 г/гол). Лабораторні дослідження крові (загальний білок і його фракції, креатинін і сечовина, мікроелементи, феритин і фібронектин) проводили до операції та на 3-ю, 8-у і 16-у добу після операції.

Отримані дані піддавали варіаційному статистичному аналізу на програмувальному мікрокалькуляторі “SHARP- EL-506 P” за програмами, складеними И.Д.Соколовым (1987), з використанням параметричного t - критерію Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ АНАЛІЗ

Патогенетична роль детоксикаційних систем організму в розвитку

хірургічної інфекції у свиней. Клінічна характеристика ранового процесу

До початку лікування рани у свиней мали виражені симптоми гнійного запалення. На дні їх виявляли ділянки некрозу, вкриті гнійним ексудатом. Початкова площа ранової поверхні не перевищувала 22,3±2,29 см2. За результатами мікробіологічних досліджень встановлено високий рівень мікробного обсіменіння ран - 107-109 клітин в 1 мл ранового ексудату. Мікробний пейзаж мав полімікроб- ний характер, але представлений здебільшого E. coli, B. mycoides і S.epidermidis.

Гістологічними дослідженнями встановлено, що біля країв стінок ран є дві зони, які послідовно переходять одна в іншу. Перша зона безпосередньо прилягала до порожнини гнійної рани й утворювала гнійно-некротичний шар, який відокремлювався від живої тканини добре вираженою демаркаційною зоною; друга (демаркаційна), містила значну кількість поліморфноядерних лейкоцитів, поодинокі еозинофіли, макрофаги і молоді клітини сполучної тканини типу полібластів.

Інформативним методом дослідження перебігу ранового процесу виявилася ехографія, яка істотно доповнює традиційні методи і дозволяє візуалізувати на екрані монітора поширення запальної реакції в глибині м’яких тканин.

Нами опрацьована наступна методика УЗД ран. Тварину фіксують у лежачому положенні, видаляють волосяний покрив у ділянці дослідження та змащують шкіру спеціальним контактним гелем. Головку зонда встановлюють на краї рани перпендикулярно до поверхні шкіри і проводять сканування впоперек стінки рани. При цьому було виявлено, що на ехограмах зона запального інфільтрату, порівняно з безінфільтратною, істотно світліша. Запальний інфільтрат м’яких тканин на екрані візуалізувався у вигляді ділянки з підвищеною ехогенністю з дещо розмитим на кордоні контуром. Він поширювався в м’яких тканинах (м’язи, фасції, підшкірна клітковина) на глибину 2,66±0,03 см, а площа поширення (S) в радіусі 1 см від центру випромінювання датчиком становила 6,38±0,06 см2.

Стан антиоксидантних систем при рановому процесі у свиней

Виявлено, що у свиней із гнійними ранами на 3-ю добу ранового процесу в сироватці крові кількість малонового діальдегіду не відрізнялася від його рівня у клінічно здорових свиней (12,23±0,84 мкмоль/л; р<0,2). Проте концентрація в плазмі крові молекул середньої маси (МСМ), як маркера ендогенної інтоксикації, збільшилась у 3,6 рази - з 0,79± 0,04 од. до 2,87±0,08 од.(р<0,001). Вивчаючи спек- тральний склад МСМ при =280 і =254, виявили, що концентрація МСМ280 у клінічно здорових тварин становила 0,079±0,001 од., тоді як у свиней із ранами вона збільшувалася на 16% (р<0,001). Крім того, збільшувалась і концентрація МСМ254 на 13,3% (р<0,001) - з 0,262±0,002 од. до 0,297±0,003 од.

Отже, рановий процес у свиней у стадії розвитку гнійного запалення супроводжується істотним накопиченням у крові продуктів проміжного обміну, що, очевидно, негативно впливає на обмінні процеси в організмі, а отже й на регенерацію тканин у рані.

Визначення активності трансфераз печінки показало, що рівень АлАТ і АсАТ у сироватці крові здорових поросят становив відповідно 0,27± 0,01 і 0,37±0,007 мккат/л. На 3-ю добу ранового процесу під впливом продуктів проміж- ного обміну та патогенної мікрофлори він вірогідно збільшувався: аланінамінотрансферази - на 29,6% (р<0,001), а аспартатамінотрансферази - на 18,9% (р<0,001).

Дослідження показників функціонального стану нирок - креатиніну і сечовини - засвідчило, що у свиней із ранами, порівняно із здоровими, їх рівень у сироватці крові істотно вищий: креатиніну - в 1,9 (р<0,001), а сечовини - у 4,9 рази (р<0,001).

Дослідження ферментів системи антиоксидантного захисту показало, що у крові клінічно здорових свиней кількість супероксиддисмутази становить 0,17±0,01 од. Під впливом гнійно-запального процесу вона підвищилася на 76,5% - до 0,30±0,01 од. (р<0,001). Однак активність каталази в цей період зменшилась в 1,3 рази і становила 2,12± 0,02 од. проти 2,83±0,02 од. (р<0,001) у клінічно здорових тварин.

Отже, в умовах розвитку гнійної інфекції у свиней істотно змінюється функціональний стан печінки та нирок з накопиченням в організмі токсичних метаболітів. При цьому підвищується активність ферменту антиоксидантної системи супероксиддисмутази, але зменшується активність каталази. Ці зміни можуть свідчити про розвиток у свиней при рановому процесі компенсованого ендотоксикозу.

Важливу роль у процесі запалення, зокрема ранового, відіграє адгезивний білок фібронектин. Проведеними дослідженнями встановлено, що його рівень знижувався на 61,9% (р<0,001): з 104,8±7,1 нг/мл у клінічно здорових до 64,9±1,33 нг/мл у хворих тварин.

Вивчення рівня в сироватці крові феритину (залізовмісного білка) показало, що під впливом гострогнійного запалення у фазі гідратації (3-я доба) його кількість збільшується у 2,2 рази і становить 14,22,1 нг/мл проти 6,340,17 нг/мл у клінічно здорових тварин (р<0,001). На цьому фоні виявлено зменшення в 1,5 рази кількості заліза, вміст якого у контрольних тварин становив 21,30,38 мкмоль/л (p<0,05). Уміст міді залишався без змін і становив 15,90,52 мкмоль/л (p<0,1), а цинку - зменшився на 16,4% і складав 13,40,54 мкмоль/л (p<0,02).

Дослідженням ряду показників ліпідного обміну в організмі свиней виявлено, що плазма крові клінічно здорових тварин містила типові мас-спектри зразків залишків ліпідів КМІ (квазімолекулярні іони) пальмітинової і олеїнової кислот, стеаринової і олеїнової кислот, двох залишків пальмітинової кислоти та холестеролу. При ускладненні ранового процесу гнійною інфекцією в розпал запальної реакції було виявлено підвищення інтенсивності піків КМІ виділених ліпідів більш ніж удвічі, що свідчить про істотне пошкодження структури клітинних мембран.

Важливе патогенетичне і діагностичне значення у тварин відіграє метаболізм білків крові. Встановлено, що під дією гострогнійного процесу кількість загального білка в сироватці крові поросят зменшується з 65,10,23, до 62,40,23 г/л ( p<0,001). Електрофоретичне дослідження його фракційного складу показало, що в сироватці крові клінічно здорових поросят преальбумінів міститься 3,00,06 %, альбумінів - 41,00,23, постальбумінів - 3,990,14, церулоплазміну - 5,420,14, трансферинів - 4,660,08, гаптоглобіну - 4,330,08, імуноглобуліну G - 25,40,13, IgА - 4,350,13 та білків S-фракції - 7,360,08 %. Під впливом токсичних продуктів проміжного обміну та продуктів життєдіяльності мікрофлори у свиней із гнійними ранами кількість преальбуміну зменшилась в 1,3 рази, альбуміну - в 1,6 рази (p<0,001), тоді як постальбуміну значно підвищилася - у 3,3 рази (p<0,001).

Церулоплазмін належить до білків гострої фази. Його рівень також збільшився у 2,7 рази. Однак рівень іншого металовмісного білка гострої фази (трансферину) залишився без змін (p<0,2). Ще один індикатор запальної реакції - білок гаптоглобін - у цей період збільшився в 1,3 рази (p<0,001).

Крім того, нами доведено, що гострий гнійний процес у свиней зумовлює зменшення рівня імуноглобулінів класів G і А на 1,7% (p<0,001). Аналізуючи зміни S-фракції, до складу якої входять різноманітні білки - Ig M, b-ліпопротеїди, виявили, що їх кількість також зменшилася на 0,6 % (p<0,001).

Отже, результати проведених досліджень показали, що у свиней із гнійними ранами на піку інфекційно-запальних процесів розвивається стан компенсованої ендогенної інтоксикації. На цьому фоні знижується антиоксидантний потенціал крові. Тому для лікування і профілактики цих ускладнень необхідно використовувати засоби детоксикаційної та імуностимулювальної терапії.

Розробка сорбційно-антибактеріального препарату “Песил” для

лікування ран і профілактики хірургічної інфекції

Методи синтезу комплексного препарату “Песил”. Одним із ефективних антисептиків широкого застосування у ветеринарній практиці при гнійно-запальних інфекціях є етоній. Причому, такі сорбційні препарати, як гідро- та ксерогель метилкремнієвої кислоти активно сорбують токсини різного походження. Це й зумовило вибір етонію та ксерогелю метилкремнієвої кислоти як компонентів для створення нового комплексного препарату антимікробної дії - “Песилу”. Згідно з ФС 42-1599 - 87, етоній легко розчиняється у воді та 95 % -ному етиловому спирті, тому при одержанні комплексного препарату було випробувано два шляхи його синтезу.

Лікувальна концентрація етонію у водних або спиртових розчинах найчастіше становить 2%. Виходячи з цього, формувалися пасти ентеросгелю (гідрогелю метилкремнієвої кислоти) із водними або спиртовими розчинами. Загальна методика лабораторного синтезу препарату “Песил” обома способами полягає в наступному: 0,040 г етонію розчиняють у 4 мл спирту або дистильованої води, після чого до одержаного розчину додають 20,0 г ентеросгелю, ретельно перемішують і одержують густу пасту. З метою досягнення остаточної сорбції етонію ентеросгелем, її відстоюють протягом 60 хв. Після цього пасту висушують у термошафі при температурі 110°С до постійної маси. Далі одержаний порошок розтирають у ступці.

Для використання у технологічному процесі придатні обидві методики, проте ми надали перевагу методиці водного синтезу, як найбільш технологічно безпечній.

У фізико-хімічному відношенні після іммобілізації препарат являє собою просторовозшиту кремнієорганічну сполуку, що має глобулярну структуру, утворену за рахунок внутрішньоглобулярних і міжглобулярних силоксанових зв'язків єSі -0- Sіє, на поверхні якої іммобілізовано антисептичний препарат “Етоній”. Гідрофобну природу поверхні глобул переважно визначають кінцеві метильні групи, що забезпечують високу їх спорідненість з органічними речовинами. При зрощенні глобул між собою за рахунок поліконденсації поверхневих гідроксильних груп утворюються вільні порожнини (пори), поверхня яких має органофільну природу.

Дослідження фізико-хімічних властивостей препарату “Песил”

Ефективність адсорбційних процесів визначається фізико-хімічними властивостями сорбційного препарату, передусім селективністю його дії щодо певних токсичних речовин, які утворюються в рані в першій фазі ранового процесу. “

Песил” (ТУ У 46.15.544-2000) - це аморфний високодисперсний порошок ксерогелю поліметилсилоксану з іммобілізованим на ньому препаратом “Етонієм”. Він білого кольору зі специфічним запахом, призначений для лікування і профілактики хірургічної інфекції та ран у тварин. У 100 г цього препарату міститься 98,0 г поліметилсилоксану і 2,0 г етонію. Внаслідок постійної порційної десорбції етонію з песилу досягається місцевий антибактеріальний ефект. Препарат виявляє адсорбційно-евакуаторну активність щодо ранового ексудату, та сорбційну активність щодо продуктів життєдіяльності мікроорганізмів. Контактуючи з основою препарату, рідина ранового ексудату “дренується” через капілярну сітку поліметилсилоксану, а речовини органічної природи сорбуються на його поверхні. Таким чином забезпечуються протинабряковий і протизапальний ефекти. У міру загоєння рани ксерогель метилкремнієвої кислоти видаляється з рановим умістом.

Для визначення співвідношення “матриця : етоній” вивчено процес сорбції-десорбції останнього з водних розчинів різної концентрації. Якісний аналіз етонію в екстракті проводили згідно з ФС 42-1599-87. Встановлено, що за першу годину десорбується майже половина іммобілізованого етонію, тоді як подальша десорбція уповільнена через наявність у пористій структурі ПМС капілярної складової (мікропор). Ксерогель, що залишився після десорбції етонію, висушували при 120°С до постійної маси для визначення вмісту кремнію та сорбційного об’єму пор.

При вивченні сорбційного об’єму пор дослідили також параметри пористої структури ПМС (основної характеристики сорбенту), що відтворюють адсорбційні властивості препарату щодо ранових метаболітів при аплікаційному лікуванні гнійних ран різної етіології.

Пориста структура визначалася за адсорбцією порошку ПМС, що утворювався після десорбції етонію та сушіння при 120°С. В основу методики покладено класичний метод визначення сорбційного об’єму пор адсорбенту за адсорбцією зразком пари рідини. Як адсорбтив вибрано бензол, що адсорбується на поверхні виключно за рахунок фізичної сорбції. Сумарний сорбційний об’єм пор (у см3/г) визначали за приростом ваги адсорбенту після визначення адсорбційної рівноваги в системі “адсорбент-пари бензолу”. Сорбційний об’єм пор ПМС повинен становити від 0,80 до 1,30 см 3/г.

Подрібненість є основною характеристикою покривної здатності сорбційних препаратів для аплікаційного застосування, тому після подрібнення песилу в полі зору мікроскопа мають бути відсутніми часточки, розмір яких перевищує 100 мкм.

Експериментальні дослідження щодо гострої токсичності препарату “Песил”. Гостру токсичність песилу вивчали на мишах і щурах. У першій серії дослідів 10-ти мишам з масою тіла 18-20 г внутрішньоочеревинно вводили по 5 мг препарату. Ця доза відповідає ЛД50 - 55 мг/кг етонію для мишей.

Протягом години після введення песилу на фоні клонічних конвульсій загинули 3 миші. Решту (7 тварин) забили через 10 днів. При їх патолого-анатомічному розтині суттєвих змін з боку внутрішніх органів не було виявлено.

У другій серії дослідів песил вводили внутрішньооче-ревинно 10-ти білим щурам з масою тіла 150-200 г із розрахунку 130 мг/гол. Доза етонію відповідала ЛД50 - 130 мг/кг для щурів при внутрішньоочеревинному введенні. Протягом го-дини після введення загинуло 3 щурі, через 24 год - ще 1 щур. Решта тварин були забиті через 10 днів. При дослідженні внутрішніх органів патологічні зміни не були виявлені.

У третій серії дослідів іммобілізований на ПМС етоній у дозі 130 мг/гол вводили підшкірно 10-ти білим щурам з масою тіла 150-200 г. Протягом години загинуло 3 щурі. Решта тварин були забиті через 10 днів після введення препарату. При макро-і мікроскопічному дослідженні забитих тварин суттєвих змін внутрішніх органів не було виявлено.

Випробування песилу на пірогенність

Пірогенні властивості препарату вивчали на 10 кролях породи “Шиншила” з масою тіла 2,3-3 кг. Для цього песил змішували з 200 мл стерильного ізотонічного розчину натрію хлориду, інкубували протягом трьох діб при кімнатній температурі, центрифугували і надосадову рідину, підігріту до 37°С, в об’ємі 20 мл вводили у вену вуха кролів. Препарат вважали апірогенним, якщо після введення розчину в жодного з них ні при одному вимірюванні температури тіла протягом перших чотирьох годин та через 24 год після введення препарату вона не підвищувалася більше ніж на 0,6°С. При аутопсії забитих тварин через 11 діб змін з боку внутрішніх органів не було виявлено.

Таким чином, проведені дослідження показали, що препарат “Песил” пірогенних властивостей не має.

Дослідження хронічної токсичності песилу

Визначення хронічної токсичності песилу проводили на 20-ти білих щурах з масою тіла 150-220 г, 5-ти безпородних собаках з масою тіла 10-14 кг і 5-ти кролях з масою 2-3 кг. При цьому звертали увагу на їх загальний стан, поведінку, наявність та характер виділень із слизової оболонки носа і кон’юнктиви, стан волосяного покриву, наявність апетиту, зміну маси тіла.

Враховуючи те, що песил призначений для місцевого використан-ня протягом 1-4-х діб, його вводили тваринам щодня упродовж 7 днів: щурам першого дня - внутрішньоочеревинно, у наступні дні - по 5 мг/кг маси за етонієм у підшкірні кармани, утворені після ліній-ного розрізу шкіри довжиною 1,5 см; собакам і кролям - по 10 мг/кг маси. Після досліду тварин забивали і проводили патолого-анатомічний розтин, вивчали гістологічні препарати печінки, нирок, селезінки, легень.

У процесі експерименту, що тривав 90 діб, не загинула жодна тварина. Не виявлено істотних змін волосяного покриву, слизових оболонок, поведінки тварин. Усі вони були активними, добре поїдали корм і не мали порушень з боку шлунково-кишкового тракту. У цей період тварин 5 раз зважували. Маса тіла коливалась у незначних межах: у дрібних тварин -1-3 г, у кролів збільшилася на 20-40 г і практично не змінилася в собак.

Вивчення впливу песилу на периферичну кров проводили на щурах і собаках. Кров для досліджень брали з вени на 20-ту добу. Встановлено, що песил у застосованих дозах не мав негативної дії на гематологічні показники, показники системи гемокоагуляції (у кролів і собак), функціональний стан печінки (у кролів та собак), а також на рівень у крові сечовини та креатиніну.

Патоморфологічні дослідження тварин були проведені через 30, 60 і 90 діб після одноразового внутрішньоочеревинного введення препарату.У всіх тварин рани загоїлися первинним натя-гом. При розтині забитих тварин, незалежно від терміну спостереження, будь-яких макроскопічних змін з боку внутрішніх органів не спостерігалось. У черевній порожнині через 30 і більше діб після введення песилу ознак запалення очеревини не було. Введений препарат осідав на поверхні печінки, селезінки, шлунка або між петлями кишечнику, утворюючи невеликі конгломерати, вкриті тонкою прозорою капсулою і прикріплені до вісцерального листка очеревини без види-мих запальних змін.

Таким чином, проведеними патолого-анатомічними і гістологічними дослідженнями встановлено, що песил не викликає істотних змін з боку внутрішніх органів і не проявляє токсичних властивостей.

При дослідженні шкірно-резорбтивної і подразнювальної дії, проведеному на п’яти кро-лях, було виявлено, що песил не викликає побічної дії.

КЛІНІКО-МОРФОЛОГІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРИ ЛІКУВАННІ

ГНІЙНИХ РАН

Вплив препарату “Песил” на перебіг ранового процесу у свиней з інфікованими ранами. Досліди проведено на поросятах 2,5-3,5-місячного віку з гнійними ранами. Тварин розділили на дві групи - контрольну (24 гол.) і дослідну (33 гол). Слід зазначити, що вже після дворазової обробки ран сорбційним препаратом істотно покращувався загальний стан дослідних тварин. Температура тіла була в межах норми. Почали зменшуватись гіперемія, набряк тканин і, відповідно, зяяння ран.

На 4-5-ту добу помітно зменшилася кількість ранового ексудату. Рани інтенсивно очищалися від залишків некротизованих тканин. Характерною особливістю було те, що фібрино-тканинна маса ставала дещо зволоженою, кашоподібної консистенції і легко видалялася. Кількість густого гнійного ексудату біло-жовтого кольору була невеликою. Такий характер очищення гнійних ран є яскравим проявом дренажно-евакуаторних властивостей песилу та свідченням активних репаративних процесів за рахунок покращання мікроциркуляції.

На 7-му добу рани тварин дослідної групи майже очистились від девіталізованих тканин, мали незначну припухлість країв, а тому були закриті ранніми вторинними вузликовими швами.

Тваринам контрольної групи, починаючи з 3-ї доби ранового процесу, проводили дренаж із лініментом Вишневського. У них краї і стінки ран були покриті фібрино-тканинним струпом, який був щільним, а його відшарування від стінок ран було утрудненим і супроводжувалось ерозивною капілярною кровотечею.

На 7-му добу ранового процесу рани контрольних тварин не мали показань до закриття їх швами. При пальпації країв ран з їх порожнин виділялась невелика кількість гнійного ексудату сірого кольору з неприємним запахом.

На 10-ту добу майже у всіх дослідних тварин, внаслідок закриття ран швами, утворились спайки між краями кутів. Поверхня країв була покрита фібриновим струпом коричневого кольору, який був щільно зв’язаний із нижчерозташованими тканинами.У цей період у контрольних свиней, порівняно із 7-ою добою, запальний набряк тканин помітно зменшився. Рани мали незначне зяяння. Стінки і дно ран були нерівними і мілкими за рахунок виповнення його грануляційною тканиною, переважно з боку стінок ран.

Гістологічне дослідження біоптатів країв ран показало, що на 5-ту добу лікування песилом з’являлась значна кількість грануляційної тканини. Остання була представлена переважно молодими клітинами пухкої волокнистої сполучної тканини різного ступеня диференціації - від полібластів до фібробластів. По краях ран відбувалося нашарування епітелію на регенеровану дерму. Сама грануляційна тканина містила кровоносні судини, спрямовані вертикально до поверхні рани.

Дослідження біоптатів країв ран контрольних свиней показало, що вони мали певну кількість безструктурної некротизованої тканини. Поверхня ран була покрита незначною кількістю грануляційної тканини, у якій чітко виділялися петлі кровоносних судин. На межі з рановою поверхнею епітеліальний шар був значно потовщений і гребенями глибоко проникав у дерму.

На 7-у добу в дослідних свиней по обидві сторони від зближених країв ран відбувалось розмноження клітин сполучної тканини різного ступеня зрілості. Ранова поверхня контрольних свиней у цей період мало чим відрізнялася від попереднього терміну дослідження. У зоні судинних петель грануляційної тканини виявлялися нейтрофільні лейкоцити і молоді клітини сполучної тканини типу полібластів, фібробластів і