Продолжение · 2
Как отмечают Серов В.В., Пауков В.С. (1995), условно включения разделяют на три группы: трофические, секреторные, специальные.
К трофическим включениям относят капли жира, гранулы гликогена и белка. Капли липидов выглядят в виде гомогенных или исчерченных темных структур, гликоген – виде гранул, белок – в виде глыбок. Трофическими включениями следует считать вещества, являющиеся продуктами метаболизма: липофусцин, липохромы, холистерин.
Секреторные включения наблюдаются в железистых клетках и имеют вид гранул. Эти включения обычно липидной, белковой или полисахаридной природы.
К специальным включениям относят гранулы меланина в меланофорах и меланобластах, гранулы лейкоцитов, содержащие лизосомальные ферменты, гранулы тучных клеток, в состав которых входят гепарин, гистамин, серотин и др.
Межклеточное вещество. Общеизвестно, что все клетки связаны между собой благодаря структурам, расположенным в межклеточном пространстве. Оно заполнено межклеточным веществом, т.е. комплексом образований, состоящих из основного вещества и волокнистых структур. Основное вещество является коллоидом и имеет консистенцию геля. По данным Серова В.В., Паукова В.С. (1995), в состав основного вещества входят главным образом высокомолекулярные кислые и нейтральные мукополисахариды (по современной классификации – кислые глюкозамингликаны и глюкопротеиды), которые представлены гиалуроновой кислотой, хондро-итинсульфатами А.В.С. гепарином и кератосульфатом. Мукополисахариды основного вещества связаны с белками и образуют белково-мукополисахаридные комплексы (протеоглюканы), играющие важнейшую роль в функции основного вещества.
Основное вещество вместе с ретикулиновыми волокнами образует базальные мембраны различных структур (базальная мембрана эндотелия, эпителия). Состояние основного вещества, обусловленное ритмами полимеризации и деполимеризации ее мукополисахаридов под действием специфических ферментов, определяет различную степень проницаемости базальных мембран. В связи с этим может происходить гидратация и дегидратация основного вещества. На процессы полимеризации и деполимеризации мукополисахаридов основного вещества и состояние базальной мембраны могут влиять различные факторы (гипоксия, инфекционные агенты, токсины, иммунные комплексы), способствующие нарушению микроциркуляции и процессов клеточного метаболизма. С повышенной проницаемостью базальных мембран связаны такие процессы, как плазмораггия, диапедез эритроцитов, экссудация. (Серов В.В., Пауков В.С. 1995).
По мнению этих авторов, волокнистые структуры представлены тремя типами волокон: коллагеновыми, эластическими и ретикулярными. Коллагеновые волокна являются основными волокнистыми структурами соединительной ткани. Они состоят из белка коллагена. Основой коллагена является молекула проколлагена. Макромолекула проколлагена образуется на полирибасомах эндоплазматического ретикулума фибробласта. В аппарате Гольджи к проколлагену присоединяются мукополисахариды, и молекулы коллагена выводятся из фибробласта. На поверхности фибробласта или около его цитомембраны происходит сборка элементарных (первичных) фибрилл коллагенового волокна. Из элементарных коллагеновых фибрилл строится коллагеновое волокно, в котором фибриллы окружены мукополисахаридами основного вещества. Коллагеновые волокна могут набухать, подвергаться фибриноидным изменениям вплоть до фибриноидного некроза.
Таким образом, приведенные литературные данные по ультраструктурной морфологии, свидетельствуют о многообразии клеточных структур и выполняемыми ими функциями, и различных их физиологических состояний, в зависимости от нормы и патологии, позволяют более тонко на молекулярно-биологическом уровне определить процессы репаративной регенерации на различных ее уровнях – стадиях некроза и регенерации. Определить качественные характеристики течения гнойно-некротических процессов не выявляемые при проведении других методов исследований, в частности световой микроскопии, гистохимии.
1.2 Ультраструктурная характеристика клеточных, волокнистых структур и межуточного вещества соединительной ткани при заживлении гнойно-некротических процессов. В наиболее чистом виде новообразование соединительной ткани осуществляется при заживлении ран. По данным Серова В.В., Шехтер А.Б. (1981), таким образом, проявляется ее репаративная или пластическая функция, заключающаяся в ликвидации дефектов ткани, вызванные экзогенными или эндогенными факторами. Авторы отмечают, что в соединительной ткани выделяют три основных типа клеточных элементов: 1) фибробласты и их разновидности в специализированных тканях – остеобласты, хондробласты, кератобласты, одонтобласты, тенобласты и др., 2) макрофаги (гистиоциты), 3) тучные клетки (лаброциты). Остальные клетки – гранулоциты, лимфоциты и плазмоциты, имеют гематогенное происхождение и проникают в соединительную ткань из крови (в большом количестве только при патологических процессах).
Фибробласт - основная клетка соединительной ткани, в том числе грануляционной и фиброзной, развивающейся в результате воспалительного процесса. Функциями этих клеток является продукция всех компонентов межклеточного матрикса (коллаген, эластин, протеогликаны, гликопротеины, фиброкинин), регуляция метаболизма, эпителиально-мезенхимальных взаимодействий, структурной стабильности и архитектоники ткани, которые определяются взаимоотношениями фибробластов с волокнистыми компонентами. (Серов В.В., Пауков В.С. 1995).
По данным Хрущова Н.Г. (1976), морфологические особенности фибробластов связаны со степенью их дифференцировки и функциональной специализацией. При хроническом воспалении в ткани одновременно можно встретить широкий диапазон клеточных форм. Обычно выделяют три основных типа: малодифференцированные, зрелые фибробласты и фиброциты.
По мнению Серова В.В., Паукова В.С. (1995), Малодифференцированные фибробласты обнаруживают в очаге воспаления возле сосудов и реже в экссудате уже на первые сутки процесса, характеризуется упрощенной организацией, свойственной эмбриональным мезенхимальным клеткам. Округлое или овальное ядро имеет 1-2 ядрышек, цитоплазма содержит немногочисленные изолированные профили зернистой эндоплазматической сети и элементы пластинчатого комплекса, небольшие митохондрии с плотным матриксом, иногда включения липидов. В тоже время авторы отмечают, что зрелые фибробласты дифференцируются из юных форм и представлены тремя основными типами: коллагенобластами , фиброкластами, миофибробластами.
Кузин М.И., Костючонок Б.М. (1990) указывают, что фибробласт приобретает способность к интенсивному синтезу коллагена не сразу, а только после определенной внутренней структурно-функциональной перестройки. Она заключается в гипертрофии ядра и ядрышка, гиперплазии гранулярной эндоплазматической сети, в рибосомах которой в дальнейшем будут синтезироваться белки, в расширении зоны пластинчатого комплекса, постепенном повышении содержания ферментов – щелочной фосфатазы, гамма-глюкоронидазы, неспецифической эстразы.
Как отмечают Серов В.В., Пауков В.С. (1995), большинство зрелых форм фибробластов разрушается в процессе активной жизнедеятельности, но часть их переходит в неактивную форму (конечная стади дифференцировки) – фиброциты. Эти клетки имеют узкую веретенообразную или палочковидную форму, плотное ядро занимает большую часть клетки, цитопалазма бедна органеллами, в ней повышено количество лизосом и липопигментных гранул, синтез коллагена резко снижен. Функция этих клеток в зрелой фиброзной ткани состоит в регуляции метаболизма и механической стабильности матрикса.
Таким образом, как указывают Юрина Н.А., Радостина А.И. (1990), фибробласты- наиболее многочисленная форма волокнистой соединительной ткани. Они играют главную роль в построении и поддержании межклеточного вещества соединительных тканей. Они котролируют массу и целостность межклеточного вещества путем регулируюмого по принципу обратной связи синтеза коллагеновых белков, эластина и компонентов основного вещества, а так же посредством тщательно регулируемого баланса между секрецией структурных белков, таких как коллаген, и протеаз, таких как коллагеназа.
Макрофаги. Функциями макрофагов являются эндоцитоз, секреция и представление антигена в иммунных реакциях. Четвертая функция, обеспечивающая три первые, - локомация. Благодаря ей макрофаги оказываются в нужном месте и необходимом количестве. Эндоцитоз включает в себя фагоцитоз и пиноцитоз. Пиноцитоз – поглощение капель низкомолекулярных растворов и мельчайших частиц, например ферритина. Фагоцитоз поглощение крупных частиц.(Юрина Н.А., Радостина А.И., 1990).
По данным Серова В.В., Паукова В.С. (1995) обе формы поглощения (эндоцитоза) завершаются попаданием поглощенного материала в цитоплазму макрофага. Фаготицированные частицы отделены от цитоплазматического матрикса клеточной мембраной, которая вместе с частицей перемещается от поверхности в глубь нее. Затем фагосома или пиносома, т.е. пузырек, содержащий поглощенную клетку или капельку жидкости, сливаются с лизосомой, формируя вторичную лизосому. При слиянии фагосомы и лизосомы на поглощенные тела или растворы начинают действовать гидролитические ферменты, которые в большинстве случаев растворяют захваченные образования.
В настоящее время особенно интенсивно изучается секреторная активность макрофагов. При воспалении, а также при действии лимфокининов макрофаги переходят в активное состояние и начинают секретировать большое количество (около 60) растворимых субстанций – монокининов. К секреторным продуктам макрофагов относят различные ферменты, ингибиторы ферментов, лизоцим, компоненты комплемента, пропердин, окислительные метаболиты, простагландины, тромбоксан, а так же активатор тромбоцитов. Важнейшими продуктами секреции макрофагов являются факторы стимулирующие или ингибирующие клеточную пролиферацию, таким образом макрофаг является одной из основных клеток, регулирующих процессы регенерации, т.е. переход от собственно воспаления к восстановлению дефекта ткани , возникшего вследствие воспаления. ( Серов В.В., Шехтер А.Б., 1981, Серов В.В., Пауков В.С. 1995).
Макрофаги соединительной ткани (гистиоциты) имеют округлую, но слегка уплощенную форму, неровные контуры цитоплазмы, почковидное или овальное ядро, более плотное чем у фибробластов. При сканирующей электронной микроскопии обнаруживают, что их поверхность покрыта гребневидными выростами, складками и ворсинками. В цитоплазме определяются ШИК-позитивные включения, устойчивые к амилазе, а так же высокая активность лизосомальных ферментов (ненспецифической эстеразы и кислой фосфатазы). Выявлены также липазы, гамма-глюкоронидаза, лизоцим, моноаминоксидаза, аминопептидаза и другие ферменты. При электронномикроскопическом исследовании в цитоплазме определяют макрофагальные гранулы (первичные лизосомы) с характерным просветлением по периферии, вторичные лизосомы, фагоцитарные и пиноцитозные вакуоли, мультивезикулярные тельца, аутофагосомы, остаточные пластинчатые тельца. В зависимости от функциональной активности макрофагов отмечается значительная вариабельность ультраструктурных признаков. (Серов В.В., Шехтер А.Б. 1981, Серов В.В. Пауков В.С. 1995).
При травмах и воспалении в очаге повреждения обычно встречаются различной степени зрелости макрофаги – моноцитоидные, переходные (дифферецирующиеся) и зрелые, однако их количественное соотношение в различные сроки воспаления различно. (Серов В.В., Шехтер А.Б. 1981).
Как установили Юрина Н.А., Радостина А.И. (1990), мононуклеарные фагоциты составляют наиболее многочисленную популяцию клеток соединительной ткани в очаге воспаления в сроки с 12ч. до 3сут. и только на 7-е сутки фибробласты начинают численно слегка преобладать.
В тоже время, как указывают Серов В.В., Пауков В.С. (1995), вначале в зону воспаления интенсивно мигрируют моноциты крови, которые затем трансформируются в воспалительные или экссудативные макрофаги. Процесс последовательной дифференцировки моноцита в незрелый макрофаг, а последнего – в различные формы зрелых макрофагов возможен как при остром, так и при хроническом воспалении. Трансформация же в эпителиоидные и гиганские многоядерные клетки отмечается в основном очагах хронического, приемущественно гранулематозного, воспаления. По мнению этих авторов, макрофаги представляют собой сложнейшие полифункциональные комплексы, способные влиять в качестве клеток регуляторов на разнообразные процессы в организме.
Тучные клетки (лаброциты). Тучные клетки, по данным Серова В.В., Шехтер А.Б. (1981), являются обязательным компонентом соединительной ткани, они встречаются везде, где есть хотя бы незначительные ее прослойки. Функция тучных клеток прежде всего связана с секрецией в окружающую среду ряда важнейших физиологически активных веществ (прежде всего гепарина и гистамина), которые синтезируются или поглощаются клетками.
По мнению Юриной Н.А., Радостиной А.И. (1990), важной функциональной особенностью, присущей популяции тучных клеток, является способность синтезировать, накапливать и секретировать ряд биологически активных веществ, участвующих в регуляци межклеточных взаимодействий в системе соединительной ткани. Эти вещества являются медиаторами, с помощью которых тучные клетки влияют на свое микроокружение – на прониаемость сосудов микроциркулярного руса и функции клеток соединительной ткани и крови.
Роль лаброцитов в воспалительной реакции, по Серову В.В. и Паукову В.С. (1995) определяется тем, что они играют скорее регулирующую роль и не выполняют защитную функцию при бактериальной или паразитарной инвазии. В то же время регуляторная роль лаброцитов в воспалительном процессе проявляется в их влиянии на рост и созревание соединительной ткани в зоне воспаления, где количество лаброцитов, особенно в фазе пролиферации, возрастает.
В развитии и созревании грануляционной ткани, по мнению Кузина М.И., Костюченок Б.М. (1990), важную роль играют тучные клетки. Синтезируюмые ими биологически активные вещества – гепарин, серотин, гитамин, накапливаются в метахроматических гранулах тучных клеток и выделяются в окружающую среду при дегрануляции. По мнению авторов, тучным клеткам свойствен мерокриновый тип секреции, так как секреция их не ведет к гибели клеток, а напротив, стимулирует перестройку ядра и цитоплазмы опустошенных клеток.
Электронно-микроскопические исследования проведенные отечественными и зарубежными исследователями свидетельствуют о том, что процесс дегрануляции начинается с появления вокруг гранул мелких просветвлений – вакуолей, которые продвигают гранулы к оболочке клеток. Оболочка разрывается, и гранула выталкивается за пределы клетки. После дегрануляции в тучных клетках гиперплазируется пластинчатый аппарат, шероховатый эндоплазматический ретикулум, что свидетельствует о начале очередного сереторного цикла.
По данным Кузина М.И., Костюченок Б.М. (1990), в процессе заживления содержание тучных клеток в раневой области изменяется: в первые 24ч после ранения число их снижается, 3-5-м суткам увеличивается и достигает максимума к 8-м суткам, т.е. к моменту развития грануляционной ткани. По мнению авторов, концепция о выбрасываниитучными клетками гистамина на ранних этапах воспаления согласуется с современной точкой зрения о функциональной двойственности тучной клетки, т.е. о способности ее секретировать различные биологически активные вещества, главным образом гистамин и гепарин, на разных этапах заживления раны. По фармакологическому действию гепарин является антогонистом гистамина. На его действии основаны инактивация ферментов, антитоксическое действие, стимуляция фибрилогенеза.
Таким образом, приведенные литературные данные по электронно-микроскопическому анализу структуры клеток соединительной ткани, позволяют дополнить изучение общей морфологии заживления ран, интимными процессами протекающими в многих типах клеток, на разных его этапах. Кроме этого эти данные свидетельтвуют, что основные клетки соединительной ткани – фибробласты, макрофаги и тучные проходят сложнейшие структурно-функциональные изменения, оказывая специфические, строго координированные влияния на ход заживления ран и других гнойно-некротических процессов.
2.1 Материал и методы клинических и лабораторных исследований крупного рогатого скота с заболеваниями в области пальцев.
Клинико-экспериментальные и производственные исследования проведены на кафедрах акушерства, патанатомии и хирургии; анатомии, гистологии и организации ветеринарного дела; микробиологии, паразитологии и вирусологии; зоогигиены и эпизоотологии; центральной аналитической лаборатории БГАУ; учебно-опытном хозяйстве Башкирского государственного аграрного университета; институте сверхпластичности РАН; откормочных комплексах колхозов имени «Мажита Гафури» Мелеузовского района, «Луч» Чишминского района Республики Башкортостан в период 1984-2005г.г. Элементы общеклинического исследования течения раневого процесса, их гистологический и гистохимический анализ изучались на кафедре общей и частной хирургии (МВА им.К.И. Скрябина) под руководством М.В.Плахотина с 1978-1982 г.г. и кафедре ветеринарной хирургии (МГАВМиБ им. К.И. Скрябина) под руководством профессора С.В. Тимофеева с 2002-2006 г.г.
На откормочном комплексе им «М.Гафури» отрабатывались методы ортопедической диспансеризации, диагностики и лечебно-профилактических мероприятий, они проводились еженедельно в течение года, брали материал для патоморфологических исследований.
Отработанная методика применялась на откормочном комплексе колхоза «Луч», где наряду с этими исследованиями проводили анализ частоты поражений, характер локализации гнойно-некротических поражений в области пальцев.
2.1.1 Методика исследования конечностей и копытец при их патологии.
При общеклиническом наблюдении за исследуемыми животными прежде всего учитывались параметры общего состояния: степень угнетения, наличие аппетита и его отсутствие, показатели температуры, пульса и дыхания, характер и степень хромоты, габитус. При исследовании больной конечности обращали внимание на ее состояние, правильность постановки или ее отклонения (узкая, широкая, вперед или назад поставленные), целостность кожи, наличие ран признаки ее воспаления, развитие дерматитов, экзем, язв, свищей, рубцов, гиперплазий. Обращали внимание на состояние мышц конечностей – атрофии, атонии, гипертрофии. При заболеваниях грудной конечности исследовали предлопаточные лимфоузлы, а при патологии тазовой конечности - коленной складки. Определяли их увеличение, бугристость, болезненность, повышение температуры.
Продолжение · 3
При исследовании копытец, обращали внимание на их состояние, целосность, наличие деформаций, при этом соспоставляли параметры исследуемых копыт с параметрами правильного копыта грудных и тазовых конечностей: учитывали соотношение зацепной части копытца и мякиша, угол зацепной части копытца, степень отрастания, деформации.
Исследование копытец проводили в состоянии покоя и на приподнятой и зафиксированной конечности.
В состоянии покоя на конечности определяли:
- величину и форму копытец, обращая внимание на различие копытец одной и той же конечности, характер деформации (возможна связь с характером постановки конечностей или какой либо патологией) (рисунок 1);
- состояние рога каймы и копытцевых стенок (гиперплазия эпидермиса каймы, трещины и расседины венечного рога, кольчатость рога, шелушение, распад и другие дефекты рога);
- состояние кожи и мягких тканей, прилежащих к копытцам (раны, наличие тилом, припухание венчика, наполнение выворотов суставов, наличие свищей и т.п.).
На приподнятой и зафиксированной конечности определяли :
- состояние подошвы, мякишей, белой линии, подошвенных краев копытцевых стенок (рисунок 2),
- характер отрастания и стирания рога обоих копытец одной и той же конечности (различия могут быть обусловлены постановкой или заболеванием одного из копытец) (рисунок 3),
- состояние кожи межпальцевого свода (рисунок 4).
При этом нельзя упускать из виду: механические повреждения копытец (трещины, расседины), наличие инородных предметов на подошве, патологий в виде пододерматитов, ламинитов, наминок, отделения рога стенки от рога подошвы, гниение рога мякиша, эрозийных и язвенных поражений, ран подошвы, мякиша и кожи межпальцевого свода.
Местные исследования гнойно-некротического очага проводили по общепринятой методике: учитывали локализацию, размеры, наличие припухлости и их консистенцию, при открытых процессах обращали внимание на наличие мертвых тканей, затоков карманов. Определяли характер грануляций (крупнозернистые, мелкозернистые, фунгозные, кровоточивые, некровоточивые, болезненные, безболезненные, дряблость, анемичность) и экссудата (количество, качество, цвет, запах, консистенция). Визуально определяли наличие эпителиального ободка. При описании гнойно-некротических процессов основы кожи копытец, кроме параметров грануляций и экссудата, учитывали степень отслоения копытного рога.
После первоначального осмотра устанавливали предварительный диагноз. Окончательный диагноз устанавливается после расчистки и обрезки копытец, в необходимых случаях после соответствующих лабораторно-диагностических исследований. Прогнозировали течение гнойно-некротического процесса и назначали соответствующее лечение.
2.1.2 Методика гистологического и гистохимического исследования биопсийного материала.
Материал для гистологических, гистохимических и электронно-микроскопических исследований получали методом биопсии с центра и периферии гнойно-некротического процесса. При спонтанной патологии, контролем служили кусочки кожи взятые с интактной области здоровой конечности. Биопсию проводили специально заточенной иглой Боброва с мандреном, для гистологических исследований использовали биоптатор собственной конструкции, позволяющий регулировать глубину проникновения в ткани, получать качественный биопсийный материал и минимально травмировать ткани. Кусочки тканей фиксировали в жидкости Карнуа, нейтральном формалине, срезы получали с парафиновых блоков и окрашивали гематокселином и эозином, пикрофуксином по ван-Гизону, содержание ДНК определяли по методу Фельгена, РНК-по Браше, гликогена – по Шабадашу.
2.1.3 Методика проведения электронной микроскопии биопсийного и патологического материала.
Для электронно-микроскопических исследований полученный материал фиксировали в 2% глутаровом альдегиде на фосфатном буфере 4 часа на холоду, затем трехкратно по 10 мин. промывали в фосфатном буфере. После фиксации имели возможность хранить материал в холодильнике в течение нескольких суток. Дофиксацию проводили в 1%-ном растворе ОSO4 (осмий) в течение 1,5 часа, затем проводили 3-х кратную промывку по 10 мин. в фосфатном буфере. Обезвоживание проводили в спиртах возрастающей крепости:
50 спирт – 10 мин;
70 спирт – 10 мин;
70 спирт с 1% уранилацитатом – от 5-12 часов на холоде;
80 спирт - 10мин;
96 спирт – 2 раза по 10 мин;
100 спирт – 3 раза по 10 мин;
Ацетон – 3 раза по 15 мин.
Пропитку тканей в эпоксидной смоле с аралдитом проводили в два этапа:
Аралдит + ацетон (1:1) – 2 часа;
2.Аралдит + ацетон (3:1) – 10 часов.
Заливку кусочков тканей в капсулы проводили с добавлением в смолу катализатора, при тщательном медленном в течение 30 мин перемешивании.Окончательную заливку проводили в термостатах в три этапа:
1.37 градусов – сутки;
2.48 градусов – сутки;
3. 56 градусов – сутки.
Электронно-микроскопические исследования проводили на трансмиссионных микроскопах TESLA BS 500 и JEM 100 S (Б.Уикли, 1974).
2.1.4 Методика проведения сканирующей электронной микроскопии биопсийного материала.
Для сканирующей электронной микроскопии материал фиксировали в жидкости Карнуа или нейтральном формалине. Обезвоживание проводили в спиртах возрастающей концентрации:
50 спирт – 20 мин;
60 спирт – 20 мин;
70 спирт – 20 мин;
80 спирт – 20 мин;
96 спирт – 20 мин;
100 спирт – 20 мин;
100 спирт + ацетон – 10 мин;
Ацетон – 1 час. Материал помещали в стеклянные тигли, с притертой крышкой.
Исследования проводили на сканирующем электронном микроскопе JXA – 6400, в вакуумном посте с золото – палладьевым напылением, толщиной до 1000 ангстрем в течение 4 мин.
3.1 Дифференциальная диагностика гнойно-некротических процессов копытец крупного рогатого скота.
Успешное лечение, благополучный исход и выздоровление животного возможно, только при ранней своевременной диагностике и правильном выборе лечебно-профилактических мероприятий.
Экономические потери при болезнях в области пальцев часто связаны с несвоевременной диагностикой, не всегда правильным выбором оперативного или консервативного лечения, рациональности лечения процесса вообще, с учетом объективной оценки течения заболевания в настоящий момент, его возможно, неблагоприятным исходом. Только при правильной диагностике и оценке течения процесса, возможно объективное прогнозирование его благоприятного исхода и определение рациональности лечения данного животного или его выбраковки. Неправильная оценка ситуации и принятие решения о лечении при неблагоприятном функциональном прогнозе, влечет за собой развитие негативных последствий экономического характера: потери мясной, молочной продуктивности, нарушение функции воспроизводства, прямых затрат на дополнительное содержание и лечение. Лечение в такой ситуации может быть оправданным возможным получением полноценного потомства, а также перевод острого гнойного процесса в хроническое течение с развитием фиброзных и оссифицирующих форм воспаления, при которых возможно некоторое восстановление потерянной продуктивности, связанное с заболеванием.
Своевременная и точная диагностика гнойно-некротических поражений в области пальцев у крупного рогатого скота возможна только при наличии научно обоснованной классификации болезней, с учетом анатомо-морфологических особенностей данной области, позволяющей прогнозировать течение этих процессов.
Исходя из многолетнего опыта работы по лечению и профилактике болезней в области пальцев у крупного рогатого скота, в откормочных и молочно-товарных комплексах республики Башкортостан, нами представлена следующая классификация этих болезней.
Мы предлагаем гнойно-некротические процессы в области пальцев разделить на четыре группы: а) болезни в области венчика, мякиша и кожи межпальцевого свода (раны, язвы, экземы, дерматиты, абсцессы, флегмоны); б) болезни основы кожи (пододерматиты, ламиниты, спонтанные язвы, язвы Рустерхольца); в) болезни суставов и сухожильно-связочного аппарата (артриты, тендиниты и тендовагиниты); г) болезни костей пальцев (периоститы, оститы, остеомиэлиты, некроз и кариес) (Таблица 1).
Основные этиологические факторы возникновения этих болезней, по нашему мнению, можно раздедлить на три группы: 1) травматические; 2) связанные с условиями содержания и кормления; 3) инфекционные (некробактериоз, ящур).
Таблица 1 Классификация болезней в области пальцев
Болезни
в
области
пальцев у
крупного
рогатого скота
1
Болезни в области венчика, мякиша, кожи межпальцевого свода(раны,язвы, экземы, дерматиты, абсцессы, флегмоны)
2
Болезни основы кожи копытца (пододерматиты, ламиниты, спонтанные язвы, язвы Рустерхольца).
4
Болезни костей пальцев (периоститы, оститы, остеомиэлиты, некроз, кариес).
3
Болезни суставов и сухожильно-связачного аппарата (артриты, тендениты и
тендовагиниты).
Многие гнойно-некротические процессы приведенные в данной классификации, часто имеют необратимый характер с неблагоприятным функциональным прогнозом, это прежде всего флегмонозные процессы, диффузные пододерматиты и ламиниты, фиброзные и оссифицирующие процессы, болезни связанные с поражением костей.
С учетом данной классификации нами проводились диагностика, дифференциальная диагностика, гнойно-некротических процессов в области пальцев у крупного рогатого скота, определялись лечебно-профилактические, оргнизационно-хозяйственные мероприятия, направленные на ликвидацию последствий этих болезней и снижение экономических затрат.
Основную массу гнойно-некротических процессов в области пальцев составляют раны, язвы, пододерматиты, которые являются пусковым механизмом для развития более тяжелых процессов.
Диагностика и дифференциальная диагностика ран не составляла особых трудностей, она проводилась с учетом этиологических и клинических признаков. Дифференцировали поверхностные и глубокие раны, проникаюшие – в суставы. По этиологическим признакам различали колотые, резаные, равные, рвано-ушибленные раны, случайный характер носили циркулярные раны в области венчика, вызванные сдавливанием тканей инородными предметами в виде колец (резиновых, проволочных, веревочных из шпагата, капрона, искусственых материалов).
Язвы дифференцировали как простые и прогрессирующие, часто по клиническому проявлению выявляли фунгозные язвы.
Набольшее затруднение вызывает диагностика и дифференциальная диагностика пододерматитов, она трубует определенных навыков и квалификации, уточняется при расчисте и обрезке копытец, при необходимости проводится диагностическое вскрытие подошвы.
По клиническим признакам и результатам расчистки, обрезки диагностического вскрытия, дифференцировали следующие пододерматиты: а) по течению – острые и хронические; б) по глубине поражения - поверхностные и глубокие; в) по характеру экссудата - асептические, гнойные, гнилостные; г) по локализации - ограниченные, диффузные и тотальные при эксунгуляции.
Воспаление основы кожи копытец при локализации в области подошвы отмечали как пододерматиты, в области боковой стенки – ламиниты.
На основании полученных клинических данных, после постановки диагноза и дифференциальной диагностики, прогнозирования течения процесса проводили соответсвующие опреративно-консервативные лечебные мероприятия.
3.1.1 Клинико-морфологические характеристики спонтанных гнойно-некротических поражений копытец крупного рогатого скота.
Использование современных методов контроля течения гнойно-некротических процессов в области пальцев у крупного рогатого скота, с применением гистологических, гистохимических исследований, трансмиссионной и сканирующей электронной микроскопии в сочетании с общеклиническими и гематологическими методами исследованиями, позволяют дополнить изучение течение этих процессов подобностями особенностей возникновения и заживления их на различных этапах. И позволяют анализировать состояние клеточных элементов, волокнистых структур и аморфного вещества соединительной ткани на различных стадиях заживления.
3.1.2 Клинические характеристики гнойно-некротических поражений копытец у крупного рогатого скота.
Из всех хирургических заболеваний в области конечностей у крупного рогатого скота, наиболее часто регистрируемыми болезнями в области пальцев на откормочных комплексах республики Башкортостан, являлись раны, язвы и пододерматиты. Основные факторы возникновения ран в области пальцев на откормочных комплексах связаны с условиями содержания животных на бетонных, решетчатых полах, конструкивных нарушениях их отдельных элементов, при индивидуальной уборке навоза с использованием скребков, лопат, когда наносятся случайные раны обслуживающим персоналом.
Клинические признаки и состояние ран определялись характером и степенью повреждения тканей, сроками их возникновения, которые колебались от нескольких суток до нескольких недель.
Кроватечение ран в области пальцев, бывает незначительным, даже при большом их зиянии, останавливается самостоятельно, это прежде всего связано с физиологическими особенностями свертываемости крови в области венчика и кожи пальцев.
В течение первых суток вокруг раны формировалась припухлость, которая вначале ограничивалась травмированным пальцем, которая затем по мере осложнений распространялась на соседний палец и циркулярно охватывала всю конечность и в некоторых случаях проксимально достигала до середины пясти или плюсны. Припухлость вначале тестоватой консистенции с последующей тенденцией к уплотнению. Местная температура и болезненность нарастают по мере развития осложнений, максимально местная температура повышалась до 4 градусов.
Первые признаки хромоты опирающейся конечности появлялись к концу первых суток, при осложнениях достигала максимума – 3-ей степени.
Наиболее частые осложнения при ранах развивались в виде абцессов, флегмон, артритов, пододерматитов.
При благоприятном течении раневого процесса первые признаки эпителизации и грануляционной ткани появлялись на 4-5 сутки, по мере очищения ран от мертвых тканей и появления полноценных грануляций, признаки воспаления носят более нормергический характер, припухлость, местная температура, болезненность, хромота уменьшаются. Полное очищение ран отмертвых при естественном заживлении завершается на 7-14 сутки, полное заживление на 25-35 сутки, в зависимости от характера и степени повреждения тканей.
Проведенные исследования показали, что возможно рання диагностика, также квалифицированная первичная хирургическая обработка ран, в некоторых случаях даже однократная, предовращают осложнения и способствуют их благоприятному заживлению в более краткие сроки.
Исследования проведенные в откормочных комплексах и учхозе БГАУ, показали, что наиболее распространенной хирургической патологией являются язвенные процессы.
Спонтанные язвы, диагнозцировали, как простые , прогрессирующие, по клиническому проявлению - фунгозные.
По локализации язвы отмечались в области венчика, мякиша кожи межпальцевого свода, боковой поверхности пальцев, рудиментов пальцев.
Первичными симптомами язвы в области пальцев у откормочных бычков, являлось появление хромоты, опирание на зацепную часть копытца больной конечности.
В последующем появлялась болезненная, горячая, тестоватой консистенции, нависающая над копытной стенкой припухлость. В зависимости от характера течения процесса признаки воспаления прогрессировали, припухлость, болезненность, хромота усиливались, естественное заживление, отмечатся кранйе редко, чаще развиваются осложнения, в виде абсцессов, флегмон, пододерматитов.
Формирование первичной язвы начиналось развитием ограниченного дерматита, выпотом слизисто-гнойного экссудата, с последующем образованием на поверхности кожи корочек, после удаления, которых обнаруживались эрозийно-язвенные поражения эпидермиса различной глубины, в некоторых случаях до сосочкового слоя дермы. Язвы были, как правило, неправильной округлой формы, различного диаметра. На поверхности обнаруживалось грануляции с небольшим количеством мертвых тканей. В большинстве случаев грануляции носили патологический характер, в некоторых случаях дряблые и анемичные, малоболезненные, некровоточивые, в других крупнозернистые, болезненные, кровоточивые.
В период формирования язвы общие изменения состояния животного, общая температура, пульс, дыхание, нарушение функции конечности носят умеренный характер. Эти изменения приобретают существенный характер при осложнениях.
Вторичные язвы образуются после механических повреждений кожи, царапин, ссадин, небольших поверхностных ран, этому по нашему мнению способствуют повышенная влажность, загазованность помещений, мацерация кожи. В последующем клиника и течение идентично язвам образовавшимся первично.
По частоте случаев второй хирургической патологией в области пальцев у крупного рогатого скота после язвенных процессов, являются пододерматиты.
Воспаление основы кожи подошвы мы дифференцировали как пододерматит, боковой стенки – ламинит.
Причинами развития пододерматитов являются раны подошвы, нарушение целостности роговой стенки при трещинах и рассединах, ушибах подошвы, осложнениях по продолжению при язвенных процессах.
Продолжение · 4
Первоначальными клиническими признаками развития пододерматита являются хромота, значительное повышение местной температуры, развитие припухлости, усиление пульсации сосудов больного пальца, болезненность. Явно выраженные клинические признаки отмечаются при остром течении процесса. При хронических пододерматитах наиболее выраженными клиническими признаками являются - нарушение функции конечностей и деформация больного пальца (рис.8).
Причинами деформаций копытец при хронических пододерматитах, по нашему мнению, является нарушение процесса рогообразования и отсутствие нагрузки на больное копытце, так как животное старается не опираться на больной палец, что исключает его естественное стирание. А так как процесс может продолжаться многие месяцы, то отмечается явное несоответствие пропорций здорового и больного копытца.
При исследовании деформированных копытец часто устанавливаются дефекты копытного рога в виде трещин, выявляются щели в подошвенной части и медиальной стенки копытца, образовавшиеся в результате отслоения копытного рога от основы кожи.
В некоторых случаях при внешнем визуальном осмотре деформированных копытец никаких нарушений целостности копытного рога не отмечаются. Но при диагностической расчистке и обрезке, в значительно утолщенной подошве, обнаруживаются в несколько этажей щелевидные полости, с серо-коричневыми остатками засохшего экссудата, чешуйчатой формы.
По нашему мнению, эти полости образуются при обострении хронически протекающего пододерматита, в острый гнойный поверхностный пододерматит, с отслоением рога подошвы от основы кожи, и образования полости заполненной гнойным экссудатом, в последующем течение процесса нормализуется, происходит регенерация рога подошвы, экссудат рассасывается, в результате этого в полости сохраняются остатки гноя, окрашенные пигментами рога.
При наличии дефекта копытного рога, восстановление его происходит очень медленно, на этом фоне, даже относительно медленный рост грануляционной ткани, через некоторое время приводит к развитию фунгозных грануляций. Которые в последующем препятствуют восстановлению дефекта. В связи с этим при лечении пододерматитов одним из принципов является регуляция роста грануляций
3.1.3 Гистологические и гистохимические показатели гнойно-некротических поражений копытец у крупного рогатого скота.
Материал для гистологических исследований получали с центра или периферии язв. При гистологическом исследовании пораженных тканей в области венчика установили, что в центре язвы эпидермис имел признаки акантоза и сохранялся только на небольших участках поверхности кожи. Количество клеток эпидермиса с признаками кариопикноза и кариолизиса (рис.5) увеличивалось в поверхностных слоях. Между клетками зародышевого и базального слоя выявляли пространства и щели, зародышевые клетки имели зернистую цитоплазму.
Поверхностный слой эпидермиса расслоен, приобретает эозинофильные свойства. Более глубокая часть рогового вещества напротив базофильна, с выраженными фуксинофильными свойствами, но тоже с многочисленными щелями между клеточными слоями. Таким образом, наблюдается гиперкератоз. Светлый слой с эозинофильными свойствами, также имеет многочисленные щели.
Зернистый слой характеризуется наличием большого количества погибших пикнотизированных клеток, наряду с клетками имеющие крупные зерна рогового вещества.
В шиповидном слое также относительно много клеток с пикнотичными ядрами. Клетки базального слоя с крупными светлыми ядрами и крупными ядрышками. Ядра расположены эксцентрично, они чаще несколько вытянутой формы. Отмечается наличие фигур амитоза. Необходимо отметить, что шиповидный слой относительно тонкий.
Видимо дифференциация, и ороговение клеток происходит относительно быстро, что также является признаком гиперкератоза.
Остальная часть поверхности была оголена и представлена дермой, инфильтрированной полиморфно-ядерными клетками (рис.6).
Соединительнотканные волокна, расположенные ближе к поверхности, находились в состоянии мукоидного набухания, в этих участках развивался гиалиноз (рис.7).
В более глубоких слоях инфильтрация исчезала, но разволокнение, отеки и декомплексация соединительной ткани сохранялись (рис.8).
Дерма непосредственно под эпидермисом (сосочковый слой) хорошо кровоснабжается. Кровеносные сосуды были расширены и заполнены кровью, в стенках их выявлялись фиброзные изменения (рис.9), отмечали кровоизлияния. То же время сосуды микроциркулярного русла были спавшимися, выявляли много дегранулированных тканевых базофилов.
Сосочковый слой также обильно инфильтрирован полиморфно-ядерными лейкоцитами, юными клетками соединительной ткани, моноцитами, гистиоцитами, лимфоидными клетками (рис.10). В сетчатом слое они располагаются вокруг кровеносных сосудов (рис.11).
В глубоких слоях дермы структура тканей была близкой к нормальной, тогда как потовые железы кистозно изменены.
На препаратах окрашенных по Ван Гизон хорошо выражен эпидермис, в разной степени сохранности, окрашивающийся пикриновой кислотой в желтый цвет, кровеносные сосуды – в желтый цвет, коллагеновые волокна окрашиваются фуксином в красный цвет. В поверхностных слоях дермы наблюдаются набухшие разрушающиеся коллагеновые волокна,с обильной инфильтрацией между ними. В средних слоях дермы эти диструктивные изменения волокон соединительной ткани сохраняются, уровень инфильтрации уменьшается. Кровеносные сосуды фиброзно изменены. В более глубоких слоях структура соединительной ткани сохраняется: волокна приблизительно одинакового диаметра, идут в одном направлении с умеренным количеством фибробластов и фиброцитов.
На некоторых препаратах, в глубоких слоях дермы, в приграничных областях здоровых и пораженных тканей, выявляются слабо выраженные явления регенерации в виде появления юных круглоклеточных элементов соединительной ткани – фибробластов и фиброцитов.
На периферии язвы при гистологическом исследовании установили, что роговой слой утолщен, неравномерной толщины, окрашен по-разному. При переходе на поверхность язвы роговой слой истончается, в нем появляются вакуоли, кровоизлияния, а затем и клеточный инфильтрат. Он исчезает и эпидермис, содержащий много гибнущих клеток, также постепенно истончается. Эпидермис и коллагеновые волокна в состоянии отека и разволокнения .
В периферических частях язвы эпидермис глубоко проникает в дерму - акантоз, и характеризуется следующими признаками: обильно инфильтрирован полиморфноядерными лейкоцитам, располагающимися между эпителиальными клетками диффузно, ближе к поверхности кожи. Эпителиоциты хорошо сохранены, межклеточные пространства встречаются редко. Потовые железы кистозно изменены. Сосочковый слой дермы обильно инфильтрирован полиморфноядерными лейкоцитами, юными клетками соединительной ткани, моноцитами, гистеоцитами. В сетчатом слое инфильтрация выражена вокруг кровеносных сосудов.
Альтерация выражена слабо, она проявляется в виде некроза и дистрофии эпителиальных клеток и фибробластов. В большей степени выражены элементы клеточной инфильтрации. В приграничной области появляются элементы пролиферации в виде юных фибробластов.
Гистохимическими исследованиями установили, что в центре язвы и на периферии реакция по Фельгену и Браше была слабо положительной, реакция на гликоген – отрицательная.
гиалиноз соединительной ткани. Окраска по Ван Гизон.
Ок.10. Об.8.
Ок. 10. Об. 8.
Ок.10.Об.8.
инфильтрированы гистиоцитами и лимфоидными клетками.
Окраска гематоксилином и эозином. Ок. 10.Об.20.
сосудов. Окраска гематоксилином и эозином. Ок.10.Об.8.
Таким образом, гистологические изменения при язвенных процессах характеризуются дистрофическими и некротическими процессами в эпидермисе и дерме, в центре язвы разрушение эпидермиса явно выражено, на периферии происходит его истончение, в сохранившихся участках эпидермиса отмечается акантоз, гиперкератоз, клетки эпидермиса находятся в состоянии кариопикноза и кариолизиса, деструкция клеточных элементов выявляется во всех слоях эпидермиса, отмечается его расслоение, образование щелей и пространств. Собственно дерма инфильтрирована полиморфноядерными клетками. Соединительнотканные волокна в состоянии мукоидного набухания и гиалиноза. В глубоких слоях дермы структура тканей близка к норме, но инфильтрация, отек разволокнение тканей сохраняется.
Гистологические изменения после заживления язвы.
После заживления язв гистологически было установлено, что поверхность кожи покрыта роговым слоем, который умеренно развит и разделен на две зоны поверхностную чешуйчатую и светлую зоны (рис.12).
Базофильный и фуксинофильные зоны отсутствуют.
Далее в классическом порядке расположены эпителиальные клетки, переходящие в дерму.
В роговом слое имеются глубокие инвагинации не покрытые роговым веществом. Инвагинации заполнены роговым веществом в виде чешуйчатых закрученных роговых чешуек. Кроме этого на поверхности эпидермиса образуются микроскладки .
Эпидермис в некоторых участках источен и близко к поверхности подходят сосочки дермы. В базальном слое относительно много меланоцитов. В сосочковом слое очень развиты кровеносные сосуды. Они сильно извиты, с расширенным просветом, крови не содержат (13).
Сетчатый слой дермы фиброзно изменен, содержит толстые фуксинофильные волокна, с очень небольшим количеством клеток. Фактически напоминает рубец. Много меланина, там где его не должно быть, например, вокруг потовых желез, сосуды фиброзно изменены, с утолщенными стенками.
Таким образом, при заживлении язвы, происходит восстановление компонентов эпидермиса и дермы, в начальном этапе отмечается их некоторое несовершенство - инвагинации, складчатость. Положительным моментом является интенсивный рост кровеносной системы, формирование волокнистого компонента дермы.
Ок.10.Об.3.
Окраска гематоксилином и эозином. Ок.10. Об.3
Гистологические изменения при пододерматите.
В начальной стадии развития воспаления пододерматита в листочках основы кожи и листочках роговой стенки отмечается отек и разволокнение клеточных элементов и волокнистых структур (рис.14).
Следующим этапом развития воспаления является образования полости и скопления в ней экссудата (рис15), что в последующем приводит к отслоению роговой стенки (рис.16). При хроническом течении процесса, которое может продолжаться несколько месяцев, процесс распространяется на копытцевую кость и завершается его некрозом (рис.17).
Изменения в роговой стенке характеризуются следующими признаками: роговое вещество в состоянии дистрофии, эпидермис в различной степени сохранности (рис.18), в местах сохранения инфильтрирован полиморфноядерными лимфоцитами, сильно разволокнен. Кератогеалин имеет базофильную окраску, что свидетельствует об изменении его биохимических свойств и соответственно физико-химических.
листочков в состоянии отека и разволокнения. Окраска гематокселином и эозином.Ок.10.Об.3
основы кожи. Окраска гематоксилином и эозином.
Ок.10. Об.8.
Ок.10.Об.3.
Окраска гематоксилином и эозином. Ок.10.Об.8.
клетки в состоянии гидропической дистрофии.
Окраска гематоксилином и эозином.
Ок.10.Об.20.
коллагеновых волокон и кровоизлияния.
Окраска гематоксилином и эозином. Ок.10.Об.20
кровеносных сосудов. Окраска гематокселином и эозином. Ок.10. Об.8.
Зернистый слой эпидермиса хорошо выражен только там, где сохранено роговое вещество, но даже здесь много клеток в состоянии вакуолизации и гидроптической дистрофии (рис.19). Шиповатый и базальный слои в некоторых участках относительно хорошо сохранены, хотя в шиповатом слое имеются относительно крупные щели и вакуолизированные эпителиоциты. В целом рост эпителия нарушен, что проявляется в виде акантоза .
Гистологические изменения воспаления основы кожи характеризуются следующими признаками - сосочковый слой после разрушения эпидермиса покрыт густым обильным гнойным экссудатом, содержащим нейтрофилы, эритроциты, гнойные тельца, а также слизь, имеющую волокнистое строение и выраженные базофильные свойства.
Инфильтрат проникает по соединительнотканным сосочкам дермы глубоко в сетчатый слой дермы. Хорошо видны кровоизлияния, гиперемия, очаги разволокнения соединительной ткани (рис.20).
В дерме много сосудов радиально направляющихся к поверхности. Характерно наличие толстых пучков коллагеновых волокон идущих по направлению к поверхности и перпендикулярно к ним расположенных более тонких волокон образующих сеточку, между ячейками, которых лежат клеточные элементы.
Повсеместно отмечается отек соединительной ткани, кровеносные сосуды расширены, не содержат кровь, а вокруг них клеточный инфильтрат тем обильней, чем ближе к поверхности.
В сетчатом слое выражено мукоидное набухание коллагеновых волокон дермы и гиалиноз стенок кровеносных сосудов (рис.21). Они становятся базофильны, неравномерно окрашены, различной толщины.
Это хорошо видно при окраске по Ван Гизон.
При благоприятном асептическом течении воспаления он носит ограниченный характер, экссудат рассасывается, нормализуется рост эпидермиса, при этом происходит восстановление в полном объеме его клеточных элементов и волокнистых структур. Очаг воспаления сохраняется в виде щели, частично заполненной остатками гноя, чешуйчатой формы, светло коричневого цвета, придающему ему пигментами рога.
Таким образом, гистологические изменения при пододерматите характеризуются отеком и разволокнением эпидермиса и соединительной ткани основы кожи. Изменения эпидермиса проявляются в виде его разрушения и дистрофии, в местах его сохранения отмечается инфильтрация полиморфноядерными клеточными элементами. В соединительнотканном компоненте основы кожи копытец при пододерматите отмечаются гиперемии, инфильтрация, кровоизлияния, отек разволокнение и мукоидное набухание коллагеновых волокон. В результате воспалительной реакции происходит отслоение копытного рога от основы кожи копытец
3.1.4 Морфологические показатели спонтанных гнойно-некротических поражений копытец крупного рогатого скота с использованием электронной и сканирующей микроскопии.
Биопсийный материал для исследований брали с периферии и центра язвы. Контролем служили кусочки кожи, взятые отступя от края язвы на 2см и интактной области противоположной здоровой конечности.
Электронно-микроскопическими исследованиями при язвах в области пальцев у крупного рогатого скота установлены изменения всех соединительнотканных компонентов кожи – клеточных, волокнистых структур и межуточного вещества.
Электронно-микроскопические изменения на периферии язвы.
Исследованиями установлено, что на периферии язвы наиболее характерными изменениями клеток являются деструктивные изменения, характеризующиеся их кариопикнозом, кариолизисом, фрагментацией, в цитоплазме отмечаются признаки некроза, плазмолемма в некоторых клетках отсутствует. В некоторых клетках содержатся гранулы различной электронной плотности, в результате дегрануляции образуются вакуоли, содержание цистерн ГЭР и свободных рибосом незначительное, в некоторых цистерны ГЭР расширены. В межклеточном веществе выявляются микробы различной формы и размеров.
Сканирующей электронной микроскопией в эпидермисе установлено: мацерация, отек, разволокнение и отслоение эпидермиса от дермы (рис.22).
Как отмечают Кузнецов С.Л. и соавт. (2002), (по Котовскому Е.Ф.) из эпителиальных клеток 85% составляют кератиноциты, 10%-меланоциты, остальные – внутриэпителиальные макрофаги (клетки Лангенгарса) и осязательные клетки Меркеля.
