Применение планиметрического анализа при изучении эффективности заживления ожоговых ран у животных с использованием раневого покрытия из бактериальной целлюлозы

Введение . Для России наличие высокотехнологических производств может создать условия для обеспечения технологического лидерства и расширение позиций на мировых фармакологических рынках [5]. Большая роль в отечественной и зарубежной комбустиологии отводится местному лечению обожженных животных. Основным традиционным методом местного лечения ожоговых ран является наложение повязки. В настоящее время создано и запатентовано более 400 раневых покрытий, воздействующих на отдельные звенья патогенеза раневого процесса [3, 6]. Несмотря на это, сохраняется высокий уровень осложнений ожоговых ран и развития системной токсической воспалительной реакции, что увеличивает риск летальности [8]. Задержка процессов заживления таких ран обусловлена большой площадью, обширными глубокими некрозами, инфекцией, избыточной экссудацией, вторичным травмированием, мацирацией и дегидротацией кожи [1, 4, 11]. На сегодняшний день остается актуальным вопрос поиска универсального перевязочного средства, являющегося малотравматичным для вновь образованного эпителия, обладающего выраженным длительным местным антибактериальным действием и способствующего дренажу раневого экссудата [10]. Такое раневое покрытие должно быть эффективным для использования во всех фазах раневого процесса. Решению этой проблемы может способствовать исследование наноструктурированной, обладающей высокой сорбционной активностью бактериальной целлюлозы, свойства которой изучены недостаточно [7, 12, 13].

Цель исследования : оценка эффективности применения раневого покрытия «Derma RM» на основе бактериальной целлюлозы у экспериментальных животных с термической травмой с использованием планиметрического анализа.

Материал и методы исследования. Исследования проводили в рамках выполнения темы

НИР АААА-А16-116040610034-2 «Разработка хирургических средств и методов для повышения качества жизни животных и оценки продуктивных свойств» в условиях кафедры диагностики, внутренних незаразных болезней, фармакологии, хирургии и акушерства Института ветеринарной медицины и биотехнологии Омского ГАУ, лаборатории биологии с основами молекулярной биотехнологии и генной инженерии Омского ГАУ, лаборатории биохимического анализа отдела животноводства Омского аграрного научного центра. Раневое покрытие «Der-ma RM» разработано и изготовлено на кафедре продуктов питания и пищевой биотехнологии агротехнологического факультета Омского ГАУ. В основу экспериментального исследования положены результаты лечения 60 кроликов с ранами после глубоких ожогов III Б степени. Все животные были подобраны по принципу аналогов, в эксперименте участвовали кролики породы серый великан 4535,00±49,30, возраст животных составил 10 месяцев. Животные содержались в индивидуальных клетках, при свободном доступе к корму и воде. Все животные прошли карантин в течение 14 сут.

Моделирование ожоговой плоскостной раны кроликам проводили под общим наркозом (зо-летил в дозе 5 мг/100 г) путем нанесения контактного ожога на предварительно выбритую поверхность кожи в области спины. На 5-е сут выполнили тангенциальное иссечение ожогового струпа. Все кролики были разделены на 4 группы. Контрольная группа (n=15) – кролики без лечения, т. е. самостоятельное заживление раны. Кроликам опытной группы I (n=15) на поврежденную поверхность 2 раза в сутки наносили спрей «Пантенол» с последующим наложением марлевой повязки. Кроликам опытной группы II (n=15) фиксировали с помощью бинта мазевую повязку «Бранолинд Н» (производство Германия), которую вырезали по шаблону раневого участка, смену осуществляли ежедневно. Кроликам опытной группы III (n=15) применяли раневое покрытие «Derma RM» (на основе бактериальной целлюлозы). Покрытие «Derma RM» выкраивали в условиях операционной по полиэтиленовому шаблону, повторяя контур раны, применяли однократно. Эффективность заживления ожоговых ран оценивали по скорости заживления, макроскопической картине ран на 5,

• 7,    14, 21, 28 сут и до полного заживления, а также срокам полной эпителизации ожоговой поверхности. Скорость заживления оценивали планиметрическим методом [2]. Площадь поверхностного дефекта (S) определяли по формуле Ф.Я. Божиновой с помощью полиэтиленовой пленки и миллиметровой бумаги.

S = (n + ^K) x С, где n – количество полных ячеек размером 2×2 мм2; k – количество неполных ячеек размером 2×2 мм2; С – площадь одной ячейки размером 2×2 мм2. Для расчета площади поверхности тела (S п.т.) у крыс использовали формулу Meeh. S п.т. = К x W6 ’66, где K - коэффициент, равный для кроликов 9,75 [8], W – вес животного в граммах. Скорость эпителизации ожоговой раны (ΔS) и уменьшение площади раны определяли по формуле Л.Н. Поповой.

• △ 5 = (s _n - s _n+ n x _100% ,

где S n – площадь при первом измерении, мм²; S n+1 – площадь при последующих измерениях, мм²; S t – число суток между измерениями.

Статистический анализ результатов проводили с применением программ Statistica 10, Microsoft Excel 2010. Расчеты проводили с использованием методов параметрической статистики, при этом рассчитывали среднее арифметическое и стандартную ошибку средних значений. Для определения достоверности различий использовали t-критерий Стьюдента и критерий Фишера – Снедекора.

Результаты исследования и их обсуждение. В первые сутки после ожоговой травмы у всех животных контрольной и опытных групп отмечали следующие клинические признаки: вялость, адинамичность, отказ от корма, полидипсия. В области ожоговой травмы некротические ткани кожи плотно прилегали к подлежащим тканям, несколько возвышаясь над здоровыми. На 2-е сут после моделирования ожога у кроликов наблюдали отечность и гиперемию по краям раны, на поврежденном участке кожи отмечали выраженный коагуляционный некроз с образованием неравномерного по толщине струпа. На 3–4-е сут плотный коричневого цвета струп возвышался над здоровыми тканями, сформировалась четкая демаркационная линия, отделяющая струп. На 5-е сут в условиях операционной выполняли тангенциальное иссечение некротизированных тканей.

• У кроликов контрольной группы на 7-е сут после некрэктомии определяли площадь ожого-

• вой раны, которая составила 2,4 % от поверхности тела кролика (табл. 1). У всех животных контрольной группы отмечали локальный воспалительный процесс, сопровождающийся скоплением под «вторичным струпом» гнойногеморрагического экссудата.

Таблица 1

Планиметрические показатели динамики заживления ожоговых ран у животных, M±m

Группа животных	Площадь поверхности тела, см2	Площадь ожоговой раны, мм2 (сутки после хирургической некрэктомии ожоговой раны)
		1-е	7-е	14-е	21-е	28-е
Контрольная группа, n=15	2444,3±39,9	664,9±10,0	586,8±10,7	254,3±11,8	189,8± 8,8	144,5± 6,4
Опытная группа I, n=15	2544,2±27,9	658,8±9,8	441,7±9,5*	333,7±9,5*	197,7± 9,5	118,9± 7,1*
Опытная группа II, n=15	2547,1±37,3	712±10,6*а	661,1±23,5*а	316,1±12,6*	282,8± 11,6*а	222,2±13,7*а
Опытная группа III, n=15	2557,1±34,1	792,3±18,1*аb	371,6±13,6*аb	239,8±12,1а	154,7±10,2*аb	71,7±7,5*аb

* р≤0,05 – достоверность различий при сравнении с контрольной группой;

а р≤0,05 – достоверность различий при сравнении с опытной группой I;

b р≤0,05 – достоверность различий при сравнении с опытной группой II.

Дальнейшее наблюдение за ходом репарации поврежденного участка показало, что отношение площади раны к поверхности тела составило на 14-е сут – 1,04 %; на 21-е сут – 0,7; на 28-е сут – 0,59 %. График показателей скорости заживления раневого дефекта в контрольной группе неравномерен, наибольшее увеличение отмечали в период 7–14 сут. Краевой эпителий раны у кроликов контрольной группы регистрировали только на 16,7±0,5 сут. Полное заживление ожогового участка у кроликов контрольной группы происходило на 51,7±0,6 сут с образованием плотной рубцовой ткани. Общая площадь раны к 28-м сут снизилась на 2,13 % от исходной величины.

• У кроликов опытной группы I отмечали более ранее завершение воспалительного процесса и существенную интенсификацию процессов краевой эпителизации, чем в контрольной груп-

• пе. У кроликов опытной группы I на ранних сроках наблюдения отмечали фиксацию повязки к ране, при этом ежедневное удаление сопровождалось капиллярным кровотечением и травма-тизацией эпителия. Как видно из таблицы 1, в опытной группе I площадь раневого дефекта составила на 7-е сут после некрэктомии – 1,7 % от поверхности тела; на 14-е сут – 1,3; на 21-е сут – 0,7 %. Общая площадь раны к 28-м сут снизилась на 2,04 % от исходной величины. Первые признаки появления эпителия по периферии раневого участка у кроликов опытной группы I наблюдали в среднем 9,1±0,4 сут (р ≤ 0,05), что на 7,6 суток быстрее, чем в контрольной группе (табл. 2). Полное заживление раны наблюдали к 43,4±1,3 сут. Увеличение скорости эпителизации отмечали до 7 сут, затем регистрировали снижение интенсивности заживления раневого процесса.

Изменения скорости заживления ожоговых ран у животных по клиническим характеристикам, M±m

Таблица 2

Группа животных	Очищение раны от «вторичного» струпа, сут	Появление краевой эпителизации	Заполнение раны грануляционной тканью
		сутки после некрэктомии
Контрольная группа, n=15	21,5±0,5	16,7±0,5	51,7±0,6
Опытная группа I, n=15	13,7±0,8*	9,1±0,4*	43,4±1,3*
Опытная группа II, n=15	21,8±0,8a	13,2±0,6*a	54,8±0,8*a
Опытная группа III, n=15	22,8±0,7а	5,8±0,3*ab	36,2±0,7*ab

* р≤0,05 –достоверность различий при сравнении с контрольной группой;

a р≤0,05 –достоверность различий при сравнении с опытной группой I;

bр≤0,05 –достоверность различий при сравнении с опытной группой II.

Местное применение покрытия «Бранолинд Н» кроликам опытной группы II предотвращает травматизацию новообразованного эпителия за счет мазевой основы, но, однако, не защищает от механического и инфекционного воздействия. Несмотря на ежедневые перевязки, у кроликов опытной группы II отмечали наличие гнойного экссудата до 35-х сут эксперимента. Заживление ожоговой раны у кроликов опытной группы II в целом шло медленно и в большинстве случаев (53,3 %) полного заживления не удалось достичь даже на 35 сут. Процент отношения площади раневого участка к поверхности тела при использовании мазевой повязки «Бранолинд Н»

в опытной группе II на 7-е сут составил 2,59 %; на 14-е сут – 1,2; на 21-е сут – 1,1 %. Общая площадь раны к 28-м сут снизилась на 1,92 % от исходной величины (рис.).

Увеличение скорости заживления ожоговых ран у животных опытной группы II отмечали в период 7–14 сут. Полной эпителизации ожогового участка у большинства кроликов в опытной группе II не происходило, что связано с развитием вторичных воспалительных процессов инфекционного характера. В среднем только на 54,8±0,8 сут регистрировали заживление раны у животных в этой группе.

—•— Контрольная группа             — ■ - Опытная группа I

—л—Опытная группа II                     Опытная группа III

Динамика заживления ожоговых ран у животных контрольной и опытных групп в разные периоды наблюдения, M±m

В опытной группе III отмечали благоприятную клиническую картину. Так, у кроликов данной группы уже на 2-е сут после лечения общее состояние было удовлетворительное. Кролики охотно потребляли корм и воду, двигательная активность сохранялась. При наложении покрытия «Derma RM» на поверхность ожоговой раны установлено, что оно обладает достаточной эластичностью, адаптируется к неровной поверхности и обеспечивает равномерную компрессию тканей. У животных этой группы окончательный гемостаз был достигнут через 1,8±0,86 ч после наложения раневого покрытия, вторичного кровотечения в послеоперационный период не отмечали. При макроскопической оценке изменений ожоговой поверхности с использованием раневого покрытия «Derma RM» выявлено более раннее завершение воспалительного процесса, чем у животных других исследуемых групп. Отличительной особенностью заживления ожоговой раны у кроликов опытной группы III являлось наличие незначительного отека, отсутствие гиперемии, отсутствие экссудата под некротическим пластом уже на 2–3 сут наблюдения. Следует отметить, что раневое покрытие накладывали на рану однократно и не удаляли вплоть до полной эпителизации.

Статистический анализ планиметрического исследования показал, что темпы сокращения размеров раны в опытной группе III заметно выше, чем в контрольной. Начиная с 3-х сут, у животных опытной группы III наблюдали увеличение скорости заживления раневого процесса по сравнению с другими группами. Регистрировали достоверное сокращение площади раны уже на 7е сут после некрэктомии (с 3,09 до 1,45 %) (р ≤ 0,05). В последующие сутки также отмечали прогрессирующее заживление участка травмы по сравнению с животными контрольной и опытных групп I и II. Морфометрия ожоговой раны у кроликов опытной группы III показала, что начало эпителизации происходит уже на 5,8±0,3 сут (р ≤ 0,05) наблюдения, тогда как у животных контрольной группы только на 16,7±0,5 сут (р ≤ 0,05) (см. табл. 2). Заживление ожоговой раны проходило под струпом, краевую эпителизацию шириной 0,42±0,1 см наблюдали уже на 3-е сут после некрэктомии.

По результатам планиметрического исследования следует, что процессы заживления ожоговых ран у животных в опытной группе III протекали быстрее в течение первых 7 сут, что по срокам соответствует первой фазе раневого процесса – фазе воспаления. Усиление репаративных процессов связываем с адекватным выведением экссудативной жидкости и предотвращением поступления микроорганизмов на поверхность раны. Во II и III фазах эпителиза-ция раны происходит под раневым покрытием. Раневое покрытие на основе бактериальной целлюлозы плотно фиксировалось на ожоговой поверхности и сохранялось вплоть до полной регенерации поврежденного дефекта, при этом отторжение раневого покрытия наблюдали по краю раны одновременно с краевым образованием грануляционной ткани. Полное завершение регенерации ожоговой раны за счет краевой эпителизации у животных опытной группы III наступало на 36,2±0,7 сут, что на 15,5 сут (р ≤ 0,05) раньше по сравнению с контрольной группой, на 7,2 и на 18,6 сут (р ≤ 0,05) – по сравнению с кроликами опытных групп I и II соответственно.

Выводы

• 1.    Применение раневого покрытия на основе бактериальной целлюлозы способствует ускоренному очищению ожоговой раны от некротических масс и благоприятно влияет на процессы эпителизации в I фазе раневого процесса, что приводит к сокращению сроков лечения животных с ожогами III Б степени на 15,5 сут (р ≤ 0,05) по сравнению с контрольной группой, на 7,2 (р ≤ 0,05) и на 18,6 (р ≤ 0,05) сут по сравнению с опытными группами I и II соответственно.

• 2.    Местное использование раневого покрытия «Derma RM» в терапии животных с ожоговыми ранами предотвращает возникновение гнойно-воспалительных процессов, создавая благоприятные условия для регенерации поврежденных структур кожи.

• 3.    Использование раневого покрытия «Derma RM» на основе бактериальной целлюлозы показано в качестве регенераторного средства при лечении глубоких ожоговых ран III Б степени после хирургической некрэктомии, а также на этапе подготовки животного к аутодермопластике.