CC BY
60
№ 3 - 2013 г.
14.00.00 медицинские и фармацевтические науки
УДК 616.9-092.9:616-001.17
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОДУКТИВНАЯ МИКСТ-ИНФЕКЦИЯ У ЖИВОТНЫХ С ТЕРМИЧЕСКОЙ ТРАВМОЙ
С. П. Сахаров1, Л. Б. Козлов1, Е. В. Диц12
1ГБОУВПО «Тюменская государственная медицинская академия» Минздрава России
(г. Тюмень)
2Тюменский филиал ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии по железнодорожному
транспорту» (г. Тюмень)
Экспериментальная модель продуктивного инфекционного процесса у кроликов породы шиншилла на фоне ожоговой травмы, вызванного подкожным введением культурабельных бактерий P. aeruginosa и S. aureus в концентрации, обычно определяемой на поверхности ожоговых ран у больных, позволила установить причины гибели лабораторных животных, что позволяет планировать проведение эффективной этиотропной и патогенетической терапии у больных с термической травмой при продуктивном инфекционном процессе.
Ключевые слова: кролики, бактерии, продуктивная инфекция, термический ожог.
Сахаров Сергей Павлович — кандидат медицинских наук, ассистент кафедры детской хирургии, анестезиологии и травматологии ГБОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия», рабочий телефон: 8 (3452) 20-91-73, e-mail: [email protected]
Козлов Леонид Борисович — доктор медицинских наук, доцент кафедры инфекционных болезней ГБОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия», рабочий телефон: 8 (3452) 20-05-64, e-mail: [email protected]
Диц Елена Викторовна — заведующий бактериологической лабораторией Тюменского филиала ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии по железнодорожному транспорту», заочный аспирант при кафедре инфекционных болезней ГБОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия», контактный телефон: 8 (3452) 52-44-28, e-mail: [email protected]
Введение. Совершенствование методов лабораторной диагностики и лечения в послеожоговом периоде больных с термической травмой остается актуальным до настоящего времени. Ожоговая травма нередко заканчивается летальным исходом или инвалидностью [1-6]. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) и Детского фонда ООН (ЮНИСЕФ), смертность от термических травм у детей в мире
занимает 3-е место среди всех травматических факторов после аварий на дорогах и утопления [7]. В настоящее время летальность среди обожженных детей в России составляет около 1,2 % [1]. В поздние периоды ожоговой болезни и её осложнений от генерализованной инфекции погибают от 45 до 65 % больных [2, 3, 5, 8, 9]. В работах С. П. Сахарова с соавт. [5] установлено, что частота летальных исходов ожоговой болезни зависит от площади пораженной поверхности. Так, при ожогах площадью до 20 % летальность составила 12 %, а при ожогах площадью более 40 % — гибель пациентов отмечалась в 56,6 % случаев.
Используя метод определения уровня нейрон-специфической енолазы у больных с ожоговой травмой, С. Е. Хрулев [9] выявил критические сроки возникновения церебральных осложнений при термической травме. Обострения клинического течения ожоговой болезни с возникновением осложнений регистрировались на 1—5-е сутки после термической травмы и через 16-18 дней. Однако механизм возникновения осложнений ожоговой болезни в вышеотмеченные сроки изучен недостаточно. В связи с тем, что ожоговая поверхность является оптимальной средой для размножения многих бактерий, на поверхности ожоговой раны микробиологическими методами исследований определяют различные виды бактерий [5, 6], поэтому является актуальным изучение влияния микробных ассоциаций на патогенетические механизмы развития ожоговой болезни.
Цель научного исследования — изучить на модели экспериментальных животных влияние микробных ассоциаций на течение и исход термической травмы при продуктивном инфекционном процессе.
Материалы и методы исследования. В качестве экспериментальной модели термического ожога использовали кроликов породы шиншилла массой 3493,8 ± 120,6 г в количестве 16 голов. Для воспроизведения экспериментальной инфекции использовали культуры P. aeruginosa и S. аигеш, выделенные от больных, находящихся на лечении в ожоговом отделении ГБУЗ ТО «Областная клиническая больница № 1» г. Тюмени. Исследования проведены в виварии ФГБОУ ВПО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья». Здоровых кроликов содержали в клетках в соответствии с требованиями санитарных правил (утв. главным государственным санитарным врачом № 1045-73). В течение 3 -х дней карантина кроликов содержали в экспериментальных клетках собственной конструкции для адаптации животных к новым клеткам. В виварии поддерживали температуру воздуха 24-26 °С в соответствии с приказом МЗ РФ № 267 от 19.06.2003 и требованиями Европейской конвенции (Страсбург, 1986) по содержанию, кормлению и уходу за подопытными животными, выводу их из эксперимента и последующей утилизации.
Термическую травму наносили на фоне наркоза по методике, предложенной А. В. Разиной [10]. Премедикацию проводили 2 % раствором ксилазина гидрохлорида (рометара) в дозе 5,0 мг/кг, а на его фоне внутримышечно вводили 5 % раствор золетина в дозе 7,5 мг/кг массы тела кролика. У кроликов регистрировалось состояние общей анестезии достаточной по глубине и продолжительности для воспроизведения экспериментальной ожоговой травмы. У животных удаляли волосяной покров со спины и боковой поверхности туловища площадью от 20 до 25 % поверхности тела. Поверхность спины и боковые поверхности туловища кролика погружали в водяную баню на 10 сек при температуре 90 °С. На ожоговую поверхность накладывали стерильную асептическую марлевую повязку, для ее фиксации использовали выкройку из прозрачного эластичного термопластика. Для заражения животных использовали взвесь бактерий P. aeruginosa и S. aureus в концентрации, обычно определяемой на поверхности ожоговых ран у больных.
С целью развития продуктивной бактериальной инфекции готовили разведение взвеси бактерий на физиологическом растворе хлорида натрия с добавлением 1 % раствора Р-амилазы для разрушения полисахаридов микробных клеток. Смесь бактерий с Р-амилазой выдерживали 30 мин при температуре 24-26 °С, а затем вводили кроликам подкожно по 1,0 мл смеси бактерии S. aureus и P. aeruginosa в концентрации 105 микробных клеток в 1 мл. За кроликами проводили наблюдение в течение 21-го дня. При вскрытии у погибших животных и у животных, находившихся под наблюдением в течение 21 -го дня, определяли количество культурабельных бактерий P. aeruginosa и S. aureus в следующих органах: почки, легкие и печень.
Статистическую обработку результатов исследования осуществляли пакетом прикладных программ Statistica 7.0 с использованием средней арифметической, ошибки средней (М ± m).
Результаты и их обсуждение. В результате моделирования у экспериментальных животных получились ожоговые раны со средней площадью поражения 17,03 ± 0,63 % поверхности тела. На 12-19-й день после нанесения термической травмы и введения подкожно по 1,0 мл смеси бактерии S. aureus и P. aeruginosa в концентрации 105 микробных клеток в 1 мл гибель наблюдали у 12-ти (75 %) из 16-ти кроликов. Свыше 21-х суток выжило 4 (25 %) животных. Средняя продолжительность жизни у погибших животных составила 13,58 ± 0,36 суток.
Исследование показало, что ожоговая травма кожи в сочетании с продуктивной бактериальной инфекцией приводит в первую очередь к изменениям со стороны желудочно-кишечного тракта. За 2-3-е суток до летального исхода у 9-ти (75 %) из 12-ти погибших экспериментальных животных наблюдали клиническую картину пареза кишечника, которая проявлялась отказом от еды и вздутием живота. Полученные данные позволили сделать заключение о том, что в условиях проведенного эксперимента летальный исход был вызван микрофлорой пищеварительного тракта кролика в результате развившегося пареза кишечника, что углубляло инфекционный процесс.
При бактериологическом исследовании содержимого почек у 12-ти (100 %) погибших экспериментальных животных наблюдали ассоциацию бактерий — E. coli + P. aeruginosa, концентрация E. coli составила 2,5 ± 0,6 х 109, а P. aeruginosa — 1,1 ± 0,7 х 105 микробных клеток в 1 мл.
При микробиологическом исследовании легочной ткани у 9-ти (75 %) кроликов содержание E. шН и P. aeruginosa определяли в количестве 5,5 ± 1,1 х 10 и 4,7 ± 2,4 х 109 микробных клеток в 1 мл соответственно. При этом у 6-ти (50 %) погибших животных в легких наблюдали ассоциацию бактерий — E. coli + P. aeruginosa.
В печени у 9-ти (75 %) экспериментальных животных определяли E. шН в титре 4,9 ± 1,5 х 109 микробных клеток в 1 мл, а у 3-х (25 %) кроликов — P. aeruginosa в концентрации 4,2 ± 2,5 х 109 микробных клеток в 1 мл.
Особое внимание обращает тот факт, что у животных, погибших от ожоговой травмы, S. aureus при микробиологическом исследовании почек, легких и печени обнаружить не удалось.
Из вышеизложенного можно заключить, что на фоне ожоговой травмы в патогенезе инфекционного процесса ведущую роль играет собственная микрофлора организма. Опыты на кроликах породы шиншилла показали, что в результате пареза кишечника
происходит обсеменение внутренних органов микрофлорой из пищеварительного тракта. Культурабельная микрофлора ожоговой раны, очевидно, имеет меньшее значение в возникновении продуктивного инфекционного процесса при ожогах кожи. На развитие продуктивного инфекционного процесса, на наш взгляд, оказывало влияние действие фермента Р-амилазы, разрушающего нерастворимые полисахариды — основную структуру капсул и биопленок бактерий.
Наши результаты исследований коррелируют с клиническими и лабораторными исследованиями больных с ожоговой болезнью. С. В. Хрулев [9] установил периоды наибольшего риска возникновения осложнений при ожоговой болезни: на 1—5-е и 16—18-е сутки. Отсутствие осложнений ожоговой болезни у кроликов на 1—5-е сутки, очевидно, не связано с продуктивным инфекционным процессом, вызываемым культурабельными бактериями.
Выводы. Экспериментальная модель продуктивного инфекционного процесса у кроликов на фоне ожоговой травмы позволила установить возможные механизмы развития патологического процесса. Установлено, что основная роль в развитии инфекционного процесса принадлежит E. шН и P. aeruginosa. Выявленные особенности течения инфекционного процесса у экспериментальных животных и сроки их гибели позволяют планировать проведение этиотропного и патогенетического лечения ожоговых больных при продуктивном инфекционном процессе.
Список литературы
1. Алексеев А. А. Актуальные вопросы организации и состояние медицинской помощи пострадавшим от ожогов в Российской Федерации / А. А. Алексеев,
B. А. Лавров // II съезд комбустиологов России 2-5 июня 2008 : сб. науч. трудов. — М., 2008. — С .3-5.
2. Ашкрафт К. У. Детская хирургия / К. У. Ашкрафт, Т. М. Холдер ; пер. с англ. Т. К. Немиловой. — СПб. ; Хардфорд, 1996. — Т. 1. — 384 с.
3. Вазина И. Р. Летальность и причины смерти обожженных / И. Р. Вазина,
C. Н. Бугров // Рос. мед. журн. — 2009. — № 3. — С. 14-17.
4. Карваял Х. Ф. Ожоги у детей ; пер. с англ. / Х. Ф. Карваял, Д. Х. Паркс. — М. : Медицина, 1990. — 512 с.
5. Летальные исходы ожоговой болезни у детей / С. П. Сахаров, В. В. Иванов, Н. П. Шень [и др.] // Скорая мед. помощь. — 2011. — № 3. — С. 52-57.
6. Шень Н. П. Ожоги у детей / Н. П. Шень. — Тюмень : ООО «Печатник», 2009. —
112 с.
7. Всемирный доклад о профилактике детского травматизма. — Всемирная организация здравоохранения и ЮНИСЕФ. — Женева, 2008. — 39 с.
8. Тарасов А. Е. Иммунологические аспекты ожоговой болезни в клинике и эксперименте : автореф. дис... канд. мед. наук / А. Е. Тарасов. — Владивосток, 2009. — 21 с.
9. Хрулев С. В. Ожоговая травма с церебральными осложнениями у взрослых и детей : автореф. дис...канд. мед. наук / С. В. Хрулев. — Н. Новгород, 2009. — 30 с.
10. Разина А. В. Влияние различных вариантов общей анестезии и операционной травмы на организм : автореф. дис... канд. вет. наук / А. В. Разина. — Троицк, 2010.
— 26 с.
EXPERIMENTAL PRODUCTIVE MIXED-
INFECTION AT ANIMALS WITH THERMAL INJURY
S. P. Sakharov1, L. B. Kozlov1, E. V. Dits1,2
1SBEIHPE «Tyumen State Medical Academy» ofMinistry of Health (Tyumen c.)
2Tyumen branch FSHE «Center of Hygiene and Epidemiology on Railway Transport»
(Tyumen c.)
The experimental model of productive infectious process at rabbits of chinchilla breed against burn injury, caused by hypodermic introduction of cultural bacteria of P. aeruginosa and S. aureus in the concentration which is usually defined on surface of burn wounds at patients, allowed to establish causes of death of laboratory animals that in its turn allows to plan carrying out effective causal and pathogenetic treatment at patients with thermal trauma at productive infectious process.
Keywords: rabbits, bacteria, productive infection, thermal injury.
About authors:
Sakharov Sergey Pavlovich — candidate of medical sciences, assistant of chair of children’s surgery, anesthesiology and traumatology at SBEI HPE «Tyumen State Medical Academy» of Ministry of Health, office number: 8 (3452) 20-91-73, e-mail: [email protected]
Kozlov Leonid Borisovich — doctor of medical sciences, assistant professor of infectious diseases chair at SBEI HPE «Tyumen State Medical Academy» of Ministry of Health, office number: 8 (3452) 20-05-64, e-mail: [email protected]
Dits Elena Viktorovna — head of bacteriological laboratory at Tyumen branch FSHE «Center of Hygiene and Epidemiology on Railway Transport», correspondence post-graduate student of infectious diseases chair at SBEI HPE «Tyumen State Medical Academy» of Ministry of Health, contact number: 8 (3452) 52-44-28, e-mail: [email protected]
List of the Literature:
1. Alekseev A. A. Topical issues of organization and state of medical care the victim of combustions in the Russian Federation / A. A. Alekseev, V. A. Lavrov // the II congress of combustiologists Russia on June 2-5, 2008: col. scient. works. — M, 2008.
— P. 3-5.
2. Ashkraft K. Y. Children’s surgery / K. U. Ashkraft, T. M. Holder; the translation from English by T. K. Nemilova. — SPb.; Hartford, 1996. — V. 1. — 384 P.
3. Vazina I. R. Lethality and causes of death burned / I. R. Vazina, S. N. Bugrov // Rus. medical journ. — 2009. — № 3. — P. 14-17.
4. Karvayal H. F. Combustions at children; translation from English / H. F. Karvayal,
D. H. Parks. — M: Medicine, 1990. — 512 P.
5. Lethal outcomes of burn disease at children / S. P. Sakharov, V. V. Ivanov, N. P. Shen [etc.] // Ambulance service. — 2011. — № 3. — P. 52-57.
6. Shen N. P. Burn at children / N. P. Shen. — Tyumen: JSC Pechatnik, 2009. — 112 P.
7. World report on prophylaxis of children’s traumatism. — World Health Organization and UNCF. — Geneva, 2008. — 39 P.
8. Tarasov A. E. Immunologic aspects of burn disease in clinic and experiment: autoref. dis ... cand. medical sciences / A. E. Tarasov. — Vladivostok, 2009. — 21 P.
9. Khrulev S. V. Burn trauma with cerebral complications at adults and children: autoref. yew ... cand. medical sciences / S. V. Khrulev. — N. Novgorod, 2009. — 30 P.
10. Razin A. V. Influence of various options of the general anesthesia and operational trauma on organism: autoref. dis ... cand. of vet. sciences / A. V. Razin. — Troitsk, 2010. — 26 P.
