Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.05) на тему:Эффективность электромагнитных излучений миллиметрового диапазона при лечении ран и отитов у животных

Казанская Государственная академия ветеринарной медицины

им. Н. Э.Баумана

на правах рукописи

Макаров Артур Геннадьевич

Эффективность электромагнитных излучений миллиметрового диапазона при лечении ран и отитов у животных

Специальность 16.00.05. - Ветеринарная хирургия

Диссертация на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

Научный руководитель -доктор ветеринарных наук, профессор М.Ш.Шакуров Научный консультант -кандидат технических наук, профессор Г.А.Морозов

Казань -1999

Оглавление

1. Общая характеристика работы.................................................. 4

2. Обзор литературы................................................................... 11

2.1. Раневой процесс и воспаление................................................. 11

2.2. Лечение ран и терапевтическая регуляция воспаления................... 18

2.3. Характеристика ЭМИ КВЧ диапазона........................................ 26

3. Собственные исследования...................................................... 32

3.1. Материал и методы исследований............................................ 32

3.2. Результаты исследований....................................................... 39

3.2.1. Изучение in vitro антимикробной активности ЭМИ КВЧ диапазона................................................................................ 39

3.2.2. Изучение влияния ЭМИ КВЧ диапазона на здоровый организм животных................................................................... 40

3.2.3. Изучение влияния ЭМИ КВЧ диапазона на репаративные процессы инфицированных ран при различной экспозиции облучения................................................................................... 47

3.2.4. Изучение влияния ЭМИ КВЧ диапазона на репаративные процессы инфицированных ран при воздействии на БАТ и на раневую поверхность в зависимости от длины волны......................... 72

3.2.5. Изучение влияния ЭМИ КВЧ диапазона на репаративные процессы асептических ран.................................................... 94

3.2.6. Изучение влияния ЭМИ КВЧ диапазона на репаративные процессы инфицированных ран на фоне местного применения линимента бальзамического по А.В.Вишневскому.......................... 101

3.2.7. Изучение влияния ЭМИ КВЧ диапазона в сравнении с влиянием ННБ на репаративные процессы инфицированных ран на фоне местного применения раствора мефопрана............................. 118

3.2.8. Изучение влияния ЭМИ КВЧ диапазона на течение воспали-

тельной реакции при отитах наружного и среднего уха..................................139

4. Анализ и обсуждение результатов исследований....................................................142

5. Выводы................................................................................................................................................................149

6. Практические предложения..........................................................................................................151

7. Библиографический список использованной литературы..........................152

8. Условные обозначения..........................................................................172

1. Общая характеристика работы

1.1. Актуальность темы.

Лечение и профилактика незаразных болезней, наблюдаемых у сельскохозяйственных и домашних животных, имеют давнюю историю. Особое внимание уделяется хирургической патологии, которая, как известно, составляет более 40% от общего числа незаразных болезней (78,150, 151).

Экономический ущерб, наносимый животноводческим хозяйствам и индивидуальным владельцам животных вследствие снижения продуктивности, досрочного убоя и выбраковки племенных животных настолько велик, что ставит изучение вопросов лечения и профилактики хирургических болезней на одно из первых мест перед ветеринарными врачами. Особенно большой урон животноводству причиняет травматизм, связанный с погрешностями содержания, кормления, транспортировки и эксплуатации животных, нередко приводящий к возникновению ран и различных гнойно-воспалительных процессов.

В последние годы значительно возрос интерес, главным образом среди городского населения к мелким домашним животным, численность которых в РФ возросла в несколько раз (100). Причем, животные в этом случае становятся не объектом для получения продукции, а источником общения для человека. Особенность травматизма среди домашних животных в городской черте заключается в том, что главным образом он связан с наездами автотранспорта и покусами другими животными. Ущерб здесь определяется не столько экономическими, сколько моральными потерями для владельцев животных.

Изучением раневого процесса занимались многие отечественные: А.В.Вишневский (25), А.А.Вишневский (26), Б.М.Оливков (113), Г.Н.Васин (17, 18), М.В.Плахотин (121, 122, 123), И.Г.Руфанов (135), Н.Н.Бурденко (15), А.С.Макаров (89), М.Ш.Шакуров (155, 156) и зарубежные ученые: A.G.Packard (197), D.Gassan (179), S.W.Hartwell (184), T.K.Hunt (185), ученые из берлинского научно-исследовательского института имени Р.Коха (84) и ряд других исследователей. В результате разносторонних клинических и экспериментальных

исследований внесено много нового в представление об этиологии, патогенезе, клинической симптомологии, профилактике и лечении ран и других воспалительных процессов у животных.

Как известно, у животных регенерационные способности при заживлении ран весьма велики. Однако естественный ход восстановления нарушается, если он протекает на фоне различных патологических процессов, связанных, с внедрением патогенных микроорганизмов, нарушением иммунной системы вследствие бесконтрольного применения антибиотиков, полигиповитаминоза-ми, стрессами, воздействием вредных экологических факторов (11). Поэтому практически всегда сохраняется необходимость в терапевтическом контроле и управлении воспалительной реакцией.

Одновременно с этим растет опасность экологически негативного влияния медикаментозного лечения на организм людей и животных. В связи с возросшим загрязнением среды обитания человека, в том числе продуктов животноводства, физическими и химическими мутационными продуктами, потенциальную опасность для наследственности людей представляют многие химические препараты и медикаменты, а также продукты их метаболизма. Бесконтрольное применение антибиотиков приводит к появлению устойчивых штаммов микроорганизмов и снижению резистентности организма. Проведение длительной медикаментозной терапии ухудшает «качество» жизни многих животных и оказывает неблагоприятные побочные действия. Наряду с этим, экономическая эффективность лечения не достаточно высока вследствие больших затрат на приобретение лекарственных средств.

Поэтому в современных условиях остается весьма актуальным вопрос о необходимости корректного хирургического вмешательства в ход воспалительной реакции, и ее регуляции немедикаментозными безопасными для организма, экологически чистыми средствами и методами, способными заменить или уменьшить лекарственную терапию, снизить себестоимость сельскохозяйственного производства за счет сокращения затрат на лечение и улучшения качества продукции.

В этой связи большой интерес представляют возможности терапевтического применения низкоинтенсивных (НИ)* электромагнитных излучений (ЭМИ) миллиметрового (или крайневысокочастотного - КВЧ) диапазона, которые с большим успехом стали применяться в медицине с конца 80-х годов. Причем данный вид излучения помогает решению многих назревших проблем, стоящих в настоящее время перед практической медициной. В 90-х годах появились отрывочные сведения, указывающие на хорошие результаты после КВЧ воздействия при некоторых патологических процессах у животных (60).

Учитывая изложенное, нами, начиная с 1995 года, стали проводиться исследования в области лечебного применения ЭМИ КВЧ диапазона при лечении ран и отитов у животных. Наряду с этим, мы испытали комбинированное применение ММ волн и некоторых медикаментозных средств, в частности синтезированного в Казани нового фосфорорганического соединения - мефоп-ран. Данная тематика легла в основу настоящей диссертации, которая является фрагментом многолетних комплексных исследований, проводимых сотрудниками кафедры хирургии КГАВМ, НИЦ ПРЭ КГТУ-КАИ, Института органической и физической химии им. А.Е.Арбузова РАН и Казанского Государственного медицинского университета им. С.В.Курашова, по всестороннему изучению биологической активности ЭМИ КВЧ диапазона и мефопрана. Диссертационная работа выполнена в рамках плановой научно-исследовательской программы кафедры хирургии КГАВМ, имеющей № государственной регистрации 91910038867.

* Условные сокращения приведены на 172 стр.

1.2. Цель и задачи исследования.

Целью настоящих исследований явилось определение возможности использования и разработка методов применения НИЭМИ КВЧ диапазона при лечении ран и воспалений наружного и среднего уха у животных.

Задачи исследования:

1.2.1. Исследовать in vitro антибактериальную активность НИЭМИ КВЧ диапазона с длинами волн 5,6 и 7Д мм с различной экспозицией по отношению к St.aureus, St.epidermis, E.Coli, M.lisodeicticus.

1.2.2. Изучить терапевтическое действие НИЭМИ КВЧ диапазона на ре-паративные процессы асептических и инфицированных ран у собак при воздействии на раневую поверхность и биологически активные точки.

1.2.3. Испытать терапевтическое действие НИЭМИ КВЧ диапазона в сочетании с линиментом бальзамическим по A.B.Вишневскому и 20% раствором мефопрана на течение раневого процесса.

1.2.4. Испытать терапевтическое действие НИЭМИ КВЧ диапазона в сочетании с 10% раствором иодоформенного эфира на воспалительную реакцию при отитах.

1.2.5. Изучить клинические и морфологические данные, гематологические и некоторые иммунологические показатели крови собак до и в процессе лечения ран.

1.3. Научная новизна исследований.

На основании проведенных исследований впервые установлена высокая терапевтическая эффективность НИЭМИ КВЧ диапазона при лечении асептических и инфицированных ран у собак. Установлена зависимость эффективности КВЧ воздействия от клинико-патогенетической фазы раневого процесса, определяющей выбор оптимальной длины волны излучения. Дана клиническая, морфологическая, гематологическая и иммунологическая характеристика течения раневого процесса у собак при применении ЭМИ КВЧ диапазона и их

сочетания с медикаментозными средствами, в том числе с линиментом Вишневского и 20% раствором мефопрана.

На клинически больных собаках впервые установлена высокая терапевтическая эффективность НИЭМИ КВЧ диапазона в сочетании с медикаментозными средствами, в том числе с 10% раствором иодоформенного эфира, при лечении отита наружного и среднего уха.

1.4. Практическая ценность работы.

Разработаны методы лечения ран посредством НИЭМИ КВЧ диапазона в сочетании с медикаментозными средствами, в том числе с линиментом Вишневского и 20% раствором мефопрана (на касторовом масле), которые способствуют значительному сокращению сроков выздоровления раненых животных и формированию эластичного нежного рубца, что создает косметический эффект. Экспериментально показано, что ЭМИ КВЧ диапазона можно использовать в качестве монотерапии при лечении асептических ран.

Разработан метод лечения отита наружного и среднего уха у собак посредством НИЭМИ КВЧ диапазона в сочетании с медикаментозными средствами, в том числе с 10% раствором иодоформенного эфира, который позволяет значительно сократить сроки выздоровления больных животных без последующих осложнений. Применение ЭМИ КВЧ диапазона позволяет снизить расход медикаментов при лечении ран и отитов. Обоснована целесообразность дальнейшего экспериментального и клинического изучения биологических эффектов ЭМИ КВЧ диапазона при лечении заболеваний, в основе которых лежит воспалительная реакция.

1.5. Апробация работы.

Материалы диссертации доложены и обсуждены на Республиканской научно-производственной конференции по актуальным проблемам ветеринарии и животноводства (Казань, 1997), III Республиканской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов (Казань, 1997), III Республикан-

ской научной конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан» (Казань, 1997), I Республиканской научно-практической конференции «Молодые ученые - агропромышленному комплексу» (Казань, 1998), Международной научной конференции, посвященной 125-летию академии (Казань, 1998), 8-й Международной Крымской Микроволновой Конференции КрыМиКо'98 (Украина, Севастополь, 1998).

1.6. Публикация результатов исследований.

По теме диссертации опубликовано 7 научных работ.

По результатам испытаний НИЭМИ КВЧ диапазона при лечении ран и отитов принято 1 рацпредложение и оформлены 2 заявки в Российское агентство по патентам и товарным знакам на предмет изобретения, по которым получены приоритетные справки (от 6 ноября 1998 г. № 98120208, от 7 декабря 1998 г. № 98122351). Поэтому по патентным соображениям материалы по результатам некоторых исследований в открытой печати не публиковались и были изложены только на научно-производственных заседаниях сотрудников КГАВМ им. Н.Э.Баумана, НИЦ ПРЭ КГТУ им. А.Н.Туполева, Казанского Государственного медицинского университета им С.В.Курашова, Института органической и физической химии им. А.Е.Арбузова РАН (Казань).

1.7. Основные положения, выносимые на защиту.

1.7.1. Противовоспалительное и регенеративностимулирующее действие

л

НИЭМИ КВЧ диапазона с длинами волн 5,6 (10 мВт/см ) и 7,1 мм (0,3-1,0 и 10 мВт/см ).

1.7.2. Лечебная эффективность НИЭМИ КВЧ диапазона с длинами волн 5,6 и 7,1 мм, а также их сочетания с медикаментозными средствами, при лечении ран и отитов у собак при непосредственном облучении раневой поверхности и биологически активных точек.

1.7.3. Синергизм лечебного эффекта НИЭМИ КВЧ диапазона и 20% раствора мефопрана при их сочетании в комплексном лечении ран.

1.7.4. Влияние НИЭМИ КВЧ диапазона с длинами волн 5,6 и 7,1 мм на клиническое состояние, морфологические, гематологические и иммунологические показатели при раневом процессе.

1.8. Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 172 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, анализа и обсуждения результатов исследований, выводов, практических предложений и библиографического списка использованной литературы, содержащего 209 источников (из них 163 отечественных и 46 иностранных). Текст диссертации иллюстрирован 39 таблицами и 6 рисунками.

2. Обзор литературы

2.1. Раневой процесс и воспаление.

Одно из ведущих мест в хирургической патологии занимают травмы. В переводе с греческого языка trauma означает рана или повреждение. В зависимости от травмирующих факторов различают следующие виды травм: механическая, физическая, химическая, биологическая и нервно-стрессовая (9). Из общего числа механических повреждений чаще всего наблюдаются раны - открытые повреждения тканей и органов, сопровождающиеся достаточно сильным раздражением нервных рецепторов, рефлекторно ведущего к развитию реактивного воспаления (1).

При инфицированных ранах наряду с местными изменениями (воспалением) в тканях, возникают и общие функциональные нарушения. Весь сим-птомокомплекс нарушений в организме определяется понятиями раневого процесса и раневой болезни (79).

Раневой процесс (РП) - это сложный патологический процесс организма, сочетающий как местные глубокие биофизикохимические изменения, так и связанные с ними многочисленных общие реакции, сопровождающиеся нарушением функций нервной, эндокринной и других систем организма, обмена веществ и энергии (121,19).

Как известно, рана является сильным раздражителем, вследствие которого возникает реактивный процесс. Современная теория о реактивности организма высших животных основана на нервизме Боткина-Сеченова-Павлова, который рассматривает организм в тесном единстве и взаимосвязи с окружающей средой (9, 36, 149). В соответствии с этой теорией возникающий в зоне раны реактивный процесс оказывается анатомически локализованным, а физиологически генерализованным. В ответ на раздражение «по принципу прямых и обратных связей» включаются подкорковые центры, ретикулярная формация, кора головного мозга, система гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников.

В 1955 году Н.И.Митин (103) экспериментально подтвердил, что нервная трофика осуществляется высшими нервными центрами через вегетативную нервную систему. Причем по симпатическим волокнам идут импульсы, усиливающие процессы обмена веществ в тканях, а по парасимпатическим -угнетающие эти процессы, что нашло свое отражение в патогенезе РП.

В динамике РП И.Г.Руфанов (135) выделил фазу гидратации или биологического очищения раны и фазу дегидратации или регенеративно-восстановительных явлений.

В фазе гидратации, отмечают М.В.Плахотин (123), М.И.Кузин и Б.М.Костюченок (127, 128), общие процессы в организме характеризуются усилением процессов жизнедеятельности. А именно: повышается температура тела и усиливается основной обмен; происходит уменьшение массы тела, активизация распада белка, жира, гликогена с нарушением их окисления, уменьшается проницаемость клеточных мембран и физиологическая регенерация.

Рассматривая отдельные звенья нарушенного в результате болевой тра