Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.05) на тему:Стимуляция остеогенеза при переломах костей у собак

Уральский государственный институт ветеринарной медицины

На правах рукописи

Концевая Светлана Юрьевна

Стимуляция остеогенеза при переломах костей у собак

16.00.05 - Ветеринарная хирургия

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

• • V»

Научный руководитель доктор ветеринарных наук, профессор, член корреспондент РАЕ Щербаков Н.П.

Троицк, 1999

СОДЕРЖАНИЕ

№ Стр ВВЕДЕНИЕ....................................................... 1

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ........................................ 6

1.1. Условия регенерации костной ткани и методы лечения переломов............................................. 6

1.2. Механизмы регуляции восстановительных процессов при переломах... ... .............................. 11

1.3. - Современные представления о взаимосвязи

остеогенеза и реактивности организма................... 16

1.4. Иммунобиологические свойства гипериммунных цитотоксических сывороток.................................. 20

1.5. Структура и свойства надкостницы....................... 26

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ...................... 36

2.1. Материал и методика исследований....................... 36

2.2. Получение и иммунобиологические свойства остеогенной сыворотки....................................... 42

2.2.2. Оценка клинико-рентгенологического и иммунобиохимического статуса при переломах костей у собак................................................... 53

2.2.2.1. Клинико-рентгенологическая оценка результатов лечения переломов костей у собак........................ 53

2.2.2.2. Биохимический статус собак на фоне переломов и стимуляцией ЦОС.............................................. 57

2.2.3. Иммунобиохимический статус собак при переломах костей.............................................................. 64

2.2.4. Влияние цитотоксической остеогенной сыворотки (ЦОС) на организм здоровых животных.................. 71

2.2.5. Клинико-морфологическая оценка влияния ЦОС на заживление переломов костей у собак.................... 84

2.2.6. Влияние ЦОС на иммунобиохимический статус

собак при лечении переломов костей..................... 93

2.2.6.1. Биохимический статус собак при лечении

переломов костей с применением ЦОС.................. 93

2.2.6.2. Иммунобиохимический статус собак при лечении переломов костей с применением ЦОС.................. 98

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.................................................. 110

4. ВЫВОДЫ........................................................... 113

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ 115

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ...... 116

ПРИЛОЖЕНИЕ................................................. 139

ВВЕДЕНИЕ

Травматизм мелких животных особенно в городах, широко распространён. По данным Э.И. Веремей, В.М. Лакисова (1992), у собак он составляет 52,1% хирургических болезней. Среди видов механических травм, переломы костей (преимущественно конечностей) встречаются в 44,5% случаев. Лечение повреждений и заболеваний опорно-двигательного аппарата у домашних животных в силу трудности общения с ними и особенностей анатомии, представляет собой едва ли не большую проблему чем у человека.

В настоящее время в ветеринарной практике при лечении повреждений опорно-двигательного аппарата нередко используются традиционные методы: иммобилизирующие повязки, различные варианты внутрикостного и надкостного остеосинтеза (В.А. Лукья-новский, А.Д. Белов, И.М. Беляев, 1984; И.Б. Самошкин, 1987; Л.В. Матвеев, 1988; Р.З. Курбанов, 1993; Р.З. Курбанов, 1995).

Преимущество чрескостного остеосинтеза перед вышеперечисленными методами с успехом позволяют решать многие проблемы ветеринарной травматологии и внедрять в практику новые технологии, основанные на принципах метода Илизарова (Г.А. Илизаров, 1983 - 1984; М.И. Пустовойт, A.M. Соколюк, 1985; С.С. Ткаченко, 1987; Л.Н. Анкин, В.Б. Левицкий, 1991; A.A. Шрейнер, Н.В. Петровская, С.А. Ерофеев, 1998). Создаваемый при этом комплекс ме-хано-биолбгических условий: малотравматичная, точная репозиция фрагментов кости, жёсткая стабильная и управляемая их фиксация, максимальное сохранение остеогенных тканей и сосудов в очаге поражения; сохранение опорной и двигательной функции конечностей, обеспечивает более полное проявление высоких биологических способностей костной ткани к воспроизводству (Г.А. Илизаров, 1983 - 1984; М.И. Пустовойт, A.M. Соколюк, 1985; С.С. Тка-

ченко, 1987; Л.Н. Анкин, В.Б. Левицкий, 1991).

Несмотря на значительные достижения в практической травматологии, сроки лечения переломов костей отличаются длительностью. В связи с этим особое место приобретают вопросы изучения механизмов стимуляции репаративного остеогенеза, решение которых позволит дать практические рекомендации по оптимизации условии заживления костной травмы.

Данные литературы убедительно свидетельствуют о том, что в развитие хирургической патологии большое значение принадлежит угнетению центральных звеньев клеточного и гуморального иммунитета (A.M. Ногаллер, A.A. Низов, Д.В. Стефани, 1977; H.H. Вой-тенок, 1980; В.К. Огоновский, 1984; А.Г. Чучалин, 1989; В.И. Ко-вальчук, В.В. Хрячков, М.Ф. Шихман, 1993).

Причиной угнетения иммунологической реактивности у хирургически больных животных помимо воздействия перелома являются так же наркоз, операционная травма, интенсивная антибиотико-терапия (A.A. Корж, A.M. Белоус, Е.Я. Панков, 1972; М.Р. Кротко-ва, В.Д. Иващенко, P.A. Абрамова, 1981; В.Г. Барашков, Т.Г. Ше-меровская, Ю.Н. Юсупов, О.Т. Виноградов, 1984; Э.Б. Макарова, 1991; В.В. Агаджанян, С.А. Гольвидис, В.П. Пак, 1993; L.L. Baum, K.K. James, R.R. Jlaviano, H. Jewurz 1993).

Многочисленные исследования показали участие множества гуморальных факторов в механизме репаративного процесса в различных тканях. (Н. Rasmussen, 1974; В. Mac Kibbin, 1978; П.Ф. Пе-реслыцких, 1986; К.С. Десятниченко, Ю.П. Балдин, 1995; Г.И. Лав-рищева, Г.А.-Оноприенко, 1996; О.Л. Гребнева, 1997; В.И. Шевцов, 1997).

В связи с этим последние годы стали появляться сообщения о стимулирующем остеопоэз влиянии сывороточных белков (В.И.

Филимонов, Н.П. Лепехова, 1977; Н.П. Лепехова, 1979; В.М. Денисов и др., 1992). Эти данные позволяют предполагать, что исследования механизмов иммунокоррекции остеогенеза является необходимым этапом в изучении этой важной биологической проблемы.

Цели и задачи исследований.

Целью настоящего исследования было изучение влияния переломов костей на клинико-иммунобиохимический статус собак, оценка стимулирующего эффекта цитотоксической остеогенной сыворотки (ЦОС) на процесс остеогенеза при переломах. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

1. провести сравнительную оценку различных методов иммобилизации костных отломков при переломах костей у собак.

2. оценить иммунобиохимический статус собак при переломах.

3. изучить влияние ЦОС на организм клинически здоровых собак и собак с переломами костей.

4. разработать рекомендации по использованию ЦОС в комплексном лечении переломов костей у собак.

Научная новизна

Проведена оценка ряда показателей, характеризующих состояние иммунобиохимического статуса собак при переломах. Изучено влияние ЦОС в качестве стимулятора процесса остеогенеза.

В результате исследований установлен факт остеопоэтической активности с-ыворотки лошадей - доноров иммунизированных антигеном, приготовленным из надкостницы собаки. Включение препарата в систему комплексного лечения переломов костей у собак позволило не только сократить сроки клинического выздоровления, но и заметно улучшало общее состояние животных.

Теоретическое и практическое значение работы

На основании проведенных исследований изучена реакция организма здоровых и больных собак на введение ЦОС. Определены иммунобиохимические сдвиги в организме собак при переломах костей. Впервые получена и изучена изучена ЦОС с целью стимуляции остеогенеза. Приведённые доказательства в пользу остеопо-этического эффекта ЦОС позволяют использовать препарат в комплексном лечении переломов костей у собак при различных способах фиксации костных отломков.

На защиту выносятся следующие основные положения диссертационной работы:

1. Результаты клинико-рентгенологической оценки лечения переломов костей с применением различных способов фиксации костных отломков.

2. Результаты иммунобиохимической оценки лечебного действия ЦОС при переломах костей у собак.

3. Влияние ЦОС на сроки заживления переломов костей у собак.

4. Обоснование по комплексного лечения переломов костей у собак с применением ЦОС для стимуляции остеогенеза.

Апробация работы

Материалы диссертации были доложены: на научно-методической межвузовской конференции УГИВМ (Троицк, 1996); на международной юбилейной научно-практической конференции РНЦ «ВТО» им. Г.А. Илизарова «Перспективные направления чре-скостного остеосинтеза в реконструктивно-восстановительной хирургии: теория и практика» (Курган, 1996); на научно-

методической конференции УГИВМ, посвященной 90-летию со дня рожде-ния A.B. Есютина (Троицк, 1997); на научно-практической конференции молодых учёных и специалистов УГИВМ (Троицк, 1997); на межвузовской научно-практической конференции «Проблемы ветеринарии, животноводства и подготовки кадров на Южном Урале» (Троицк, 1998).

Публикация результатов исследования

По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ.

Апробация результатов исследования

Полученный материал используется при чтении лекций, проведении практических занятий, а так же на курсах специализации и повышения квалификации на кафедрах хирургии в Уральском государственном институте ветеринарной медицины, в Воронежском госагроуниверситете, в Уральской сельскохозяйственной академии

Объём и структура работы

Диссертация изложена на 144 страницах машинописного текста и сосЮит из: введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических предложений, списка литературы и приложений. Список литературы включает 184 источников, в том числе 17 зарубежных авторов.

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Условия регенерации костной ткани и методы лечения переломов

О трудностях достижения при лечении повреждённых опорных органов не только современного органотипичного их восстановления, но даже получения сращения костных отломков, хорошо известно медицине на протяжении целых столетий (Е.Ш. Масхулия, 1993; В.И. Шевцов, Я.А. Попова, 1997). Это обусловлено прежде всего проблемой обеспечения хирургом всех условий, благоприятствующих восстановлению костей скелета, являющихся биологически и физиологически сложными органами, выполняющими многосторонние функции (A.B. Русаков, 1954, 1959).

Костная ткань в отличие от других тканей обызвествлена. В связи с этим- достичь сопоставления краёв костной раны, нужных для ран всех тканей, очень трудно из-за лёгкого соскальзывания твёрдых костных отломков, действующих как рычаги и создающих сопротивление репозиции (В.Д. Чакли, 1935; A.B. Каплан, 1948; R. Danis, 1949; B.B. Серов, А.Б. Шехтер, 1987). Возникают большие проблемы достижения жесткости их фиксации. Костное сращение при небольшой подвижности отломков характеризуется формированием в начале хрящевой мозоли, обездвиживающей костные отломки как приспособительная реакция организма (Т.П. Виноградова, Г.И. Лаврищева, 1994; Г.И. Лаврищева, Г.А. Оноприенко, 1996; Г.И. Лаврищева, Г.П. Горохова, 1997). Затем на её основе может произойти формирование костной мозоли, что наступает далеко не всегда. Если подвижность отломков велика - формируется ложный сустав или рассасывание концов отломков. Поэтому обеспечение жесткости фиксации отломков главное и непременное условие совершенства восстановления.

Вторым условием благополучия регенерации является требование -максимального сохранения в травмированной кости кровеносных сетей и мягких тканей.

Кости скелета являются сложнейшим органом, сформированным тканями внутренней среды. Организующим началом кости являются сосуды, обеспечивающие её образование, жизнедеятельность и рассасывание. Изменение кровоснабжения в значительной мере могут влиять на эти процессы. Сложная структура кости как органа и как ткани находится в прямой зависимости от её циркуля-торного русла. Степень заинтересованности сосудов при повреждении кости имеет существенное значение для качественной и количественной стороны регенераторного процесса и его конечного результата. Отсюда понятен интерес проявляемый к изучению васку-ляризации кости. Наибольшее внимание уделяется исследованию длинных трубчатых костей, которые являются важнейшим компонентом скелета человека и животных.

Анализ литературы (C.B. Ишаков, 1958; L. Cothman, M. Brookes, 1964; Г.А. Оноприенко, 1972;" Н.Г. Гончар-Заикина, 1977; Г.И. Лаврищева, C.B. Карпов, И.С. Бачу, 1981) убеждает в единстве взглядов на вопрос об источниках кровоснабжения длинных трубчатых костей, которое осуществляется за счёт трёх основных источников: a. -nutritia, метаэпифизарной и периостальной сосудистой сетей.

В длинных трубчатых костях обычно имеется одна питательная артерия - a. nutritia. Войдя в костномозговое пространство, она делится на две ветви -восходящую и нисходящую, которые снабжают кость кровью на всём протяжении диа'физа. Питательная артерия -это главный источник крови для широкой сети сосудов костного мозга.

Многочисленные перфорирующие артерии метафиза и эпифиза возникают из околосуставных сосудистых сплетений и, входя в расширенные концы трубчатых костей, осуществляют их кровоснабжение. В питании надкостницы участвуют периостальные сосуды. Совершенно очевидно, что масштабы циркуляторных расстройств повреждённого костного сегмента и возможности их компенсации зависят от степени нарушения основных источников кровоснабжения кости, а регенеративные процессы находятся в прямой связи со сроками восстановления кровоснабжения (В.А. Или-заров, 1971; Я.Г. Дубров, Г.А. Оноприенко, 1971; A.A. Шрейнер, 1978; Г.А. Илизаров, В.И. Ледяев, И.А. Имершвиллии 1984; A.A. Корж, 1984; Е.Я. Панков, 1987; Г.И. Лаврищева, Н.Г. Тургунов, 1989; Т.П. Долганова, 1993; С.Ю. Концевая, H.A. Чухраева, 1997).

Существенное значение в определении резервных возможностей сосудистого русла определяется не степенью снижения сосу-додвигательного контроля, достигаемого применением фармпрепа-татов, в том числе воздействующих на тонус прекапилляров, а степенью восстановления суммарной площади кровяного русла и диаметра магистральных артерий (В.Н. Понаморенко, С.И. Пискун, 1988; Т.Н. Долганова, 1993; В.И. Шевцов, В.Д. Макушин, Д.В. Дол-ганов, Т.И. Долганова, 1994; Д.В. Долганов, 1997). Такой эффект может быть достигнут лишь при сочетанном напряжении тканей и работы мышц. Именно в тех случаях, когда сохраняется локомоторная двигательная активность повреждённой конечности восстановление костной травмы проходит в более короткие сроки (В.И. Шевцов, E.H. Шурова, В.А. Шуров, В,Д. Шатохин, 1996; E.H. Шурова, '1996; В.И. Шевцов, E.H. Шурова, В.А. Шуров, 1997; В.А. Шуров, 1998). Поэтому обеспечение функций повреждённой конечности на весь период сращения костных обломков является

третьим непременным условием регенерации кости (A.B. Русаков, 1959; Г.А. Илизаров, Н.К. Чикорина, Т.С. Беркуцкая, А.Б. Кузнецова, 1986; Т.П.. Виноградова, Г.И. Лаврищева, 1994; Г.И. Лаврищева, Г.А. Оноприенко, 1996).

Опыт проведения консервативных методов лечения переломов показывает, что они далеки от совершенства и приводят у животных к длительному лечению, тяжёлым осложнениям, а нередко к летальному Исходу (В.А. Молоканов, С.Ю. Концевая, Н.П. Щербаков, А.Н. Безин, 1996). Поэтому повышается интерес к оперативным методам лечения. Накопленные данные свидетельствуют, что нет и не может быть единых методов остеосинтеза для лечения всех видов переломов различных костей скелета. Среди оперативных методов лечения заслуживает внимания применение интраме-дуллярного остеосинтеза. Впервые применённый ещё в конце XIX века, этот метод научно обоснован, технически отработан и внедрён в практику, благодаря фундаментальным исследованиям G. Kuntscher, И.Л, Крупко, Ф.Р. Богданова, Я.Г. Дуброва, А.Н. Берку-това, В.П. Охотского, С.С. Ткаченко, A.B. Воронцова (цитировано по A.A. Артемьеву, 1990).

Почти вековой отечественный и зарубежный опыт изучения этого метода, определил строгие показания, технические возможности и эффективность применения этого метода, нередко являющегося методом выбора. Во многом этому способствовало совершенствование фиксаторов (достаточная прочность, чистота обработки, биоинертность сплавов, технологическая оснастка) и способ их применения (открытый и закрытый). Важным вопросом биомеханического обоснования этого метода является электрофизиология остеорепарации. Исследования показывают, что использование электропроводных штифтов приводит к замедленной дифференци-

ровке костной ткани. После синтеза диэлектрическими штифтами снижается активность периостального остеосинтеза, применение штифтов с электрическими свойствами сопровождается ранним формированием, минерализацией и перестройкой костной мозоли (A.A. Артемьев, В.В. Руцкой, 1990).

Недостатком интрамедуллярного остеосинтеза является его высокая травматичность и риск гнойных осложнений.

В' последние годы в отечественной и зарубежной литературе стали появляться сообщения об использовании в ветеринарной практике чрескостного остеосинтеза по Г.А. Илизарову. Преимущества этого метод