CC BY
37
12. Кийко П.В. Использование табличного процессора Excel в качестве средства самостоятельной работы по математике / П.В. Кийко, Н.В. Щукина. - Текст : электронный // Материалы Международной научно-практической конференции «Научное и техническое обеспечение АПК, состояние и перспективы развития», посвященной 100-летию ФГБОУ ВО Омский ГАУ. - Омск, 2018. -С. 166-169. - URL: http://e-journal.omgau.ru/images/ conf/180419/sbornik180419.pdf (дата обращения: 20.10.2021).
Tekst : elektronnyj // Materialy Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii "Nauchnoe i tekh-nicheskoe obespechenie APK, sostoyanie i perspektivy razvitiya", posvyashchennoj 100-letiyu FGBOU VO Omskij GAU. - Omsk, 2018. - S. 166-169. - URL: http://e-journal.omgau.ru/images/conf/180419/sbor-nik180419.pdf (data obrashcheniya: 20.10.2021).
Кийко Павел Владимирович, канд. пед. наук, доц., Омский ГАУ, [email protected]; За-болотных Михаил Васильевич, д-р биол. наук, проф., Омский ГАУ, [email protected]; Клейменова Светлана Викторовна, магистрант, Омский ГАУ, sv.kleymyonova36.06.01z@omgau. org; Кузьменко Анастасия Сергеевна, магистрант, Омский ГАУ, [email protected].
Kiyko Pavel Vladimirovich, Cand. of Ped. Sci., Ass. Prof., Omsk SAU, [email protected]; Zabolotnykh Mikhail Vasilievich, Doc. of Biol. Sci., Prof., Omsk SAU, [email protected]; Kleymenova Svetlana Viktorovna, Master's student, Omsk SAU, sv.kleymyonova [email protected]; Kuzmenko Anastasia Sergeevna, Master's student, Omsk SAU, [email protected].
УДК 619:616-001 Б01 10.48136/2222-0364_2021_4_173
С В. ЧЕРНИГОВА, Н.В. ЗУБКОВА, Е С. ДОЧИЛОВА
Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, Омск
НАНОПОКРЫТИЕ В МЕСТНОМ ЛЕЧЕНИИ ОЖОГОВЫХ РАН
Целью данного исследования явилось экспериментальное изучение эффективности применения бактериального целлюлозного нанопокрытия при местном лечении ожоговых ран под контролем клинических, планиметрических и морфологических методов исследования. Материалом для исследования послужило раневое покрытие из бактериальной целлюлозы с добавлением наночастиц серебра - пористая пленка из микрофибрилл. Объектом исследования были кролики породы серый великан. Животным проведено моделирование термических ожогов III степени; на 5-е сут - хирургическое вмешательство по удалению некротических тканей. Животные были разделены на 2 группы - контрольную и экспериментальную. В контрольной группе (п = 15) глубокие ожоги заживали самостоятельно после некрэктомии на пятый день, без дополнительных медикаментов. В экспериментальной группе (п = 15) на рану наносили раневое покрытие из бактериальной целлюлозы. Изучены внешний вид раны, местная температура, планиметрия ран и гистологическая картина. При планировании ран кроликов опытной группы отмечено, что к 28-м сут площадь раны уменьшилась на 88,9%. Установлено, что местное нанесение нанопокрытия в большей степени оптимизирует раневой процесс на первой фазе, процессы очищения раны с последующим заполнением раневого дефекта грануляционной тканью, более ранним началом эпителизации краев на фазах регенерации и эпителизации. У животных группы сравнения в указанное время не отмечена полностью сформированная соединительная ткань.
Ключевые слова: раневое покрытие, бактериальная целлюлоза, эксперимент, ожоги, наночастицы, серебро, кожа, экссудат, раны, регенерация, исследование.
© Чернигова С.В., Зубкова Н.В., Дочилова Е.С., 2021
Введение
Термические ожоги сохраняют лидирующее место среди травм [1-4]. Наибольший процент составляют больные животные с поверхностными поражениями, их лечение проводится в основном консервативно, с помощью перевязок [5-8]. Современные методы местного лечения глубоких ожогов основаны на патогенетических аспектах. Лекарственные препараты применяют в зависимости от смены стадий раневого процесса. В приоритете у ученых комбустиологов совершенствование антисептических средств, разработка раневых покрытий, создающих оптимальные условия для заживления ран и позволяющих справиться с развивающейся инфекцией мягких тканей при ожоговой травме [9; 10].
Целью работы послужило обоснование терапевтической эффективности применения нанопокрытия бактериальной целлюлозы в местной терапии ожоговых поражений кожи в экспериментальных условиях.
Материалы и методы исследования
Объект исследования - 30 кроликов породы серый великан. Исследования проведены на базе вивария и лаборатории кафедры диагностики, внутренних незаразных болезней, фармакологии, хирургии и акушерства ИВМиБ ФГБОУ ВО «Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина». Нанопокрытие из бактериальной целлюлозы изобрели сотрудники кафедры пищевых продуктов и пищевой биотехнологии агротехнологического факультета Омского государственного аграрного университета.
Экспериментальных животных разделили на две группы - экспериментальную (опытную) и контрольную - по 15 гол в каждой. В экспериментальной группе использовали нанопокрытие из бактериальной целлюлозы. У кроликов контрольной группы медикаменты и перевязочный материал не применяли, репаративные процессы в ране протекали самостоятельно. Всем животным моделировали глубокий ожог в области спины методом контактного нанесения медной пластины, раскаленной докрасна. Хирургическое вмешательство в виде послойной некрэктомии выполнено под общим наркозом на пятый день эксперимента.
На основании данных клинического наблюдения зафиксированы основные показатели в динамике:
1) определены сроки исчезновения отека, гиперемии, болезненности при перевязках;
2) процент уменьшения площади ран по методике Ф.Я. Божинова;
3) скорость заживления по методике Л.Н. Поповой;
4) характер и сроки выделения экссудата из ран;
5) визуально оценка наличия грануляции и сроков появления краевой эпителизации;
6) сроки заживления ран.
Материал (кожа и подкожная клетчатка) для морфологического исследования отобран на 28-й день. Образцы биопсии взяты при иссечении в центральных и периферических зонах раны. Парафиновые срезы, окрашенные гематоксилин-эозином, изготавливали по стандартной методике. Гистологичсекие срезы оценивали на микроскопе «Altami BIO 1» с использованием программы «Altami Studio». Биоматематический анализ проведен с помощью программ Microsoft Excel и STATISTICA 10. Уровень значимости - 0,05.
Результаты исследования
Нанопокрытие вырезали с помощью полиэтиленового шаблона и нанесли на раневую поверхность в операционной (рис. 1).
Рис. 1. Наложение нанопокрытия из бактериальной целлюлозы кролику опытной группы
в соответствии с площадью раны
В 1-й день после моделирования ожога у всех кроликов отмечены нарушение координации движения, вялость, вокруг поврежденного участка - отек. На 3-й день после ожоговой травмы раны у животных были покрыты образовавшимся сухим желтым струпом с перифокальной гиперемией. На пятый день после моделирования ожога появились признаки воспаления, серозно-гнойные выделения, отек мягких тканей. На 5-й день эксперимента 30 кроликам с термическими ожогами проведены хирургическое лечение и резекция некротических тканей. Степень нарушения микроциркуляции в зоне термической травмы определялась тепловизионным методом, это позволило оценить глубину ожогового дефекта.
При сравнительном анализе планиметрии контрольной и опытной групп на протяжении 28 сут установлены различия динамики воспалительных процессов по показателю локальной температуры тела. На рис. 2 показана динамика локального измерения температуры в центре раневой поверхности. Показано, что на 1-й и 7-й дни наблюдения локальная температура тела статистически ниже, в отличие от контрольной группы.
40,5
40 39,5 39
38,5 38
Контрольная группа Опытная группа
Н 1 сутки У 7 сутки Н 14 сутки
Рис. 2. Динамика локальной температуры у кроликов контрольной и опытной групп
В процессе анализа установлены показатели: средняя арифметическая величина площади раневого участка и сокращение площади раны (мм2) от исходного размера. В опытной группе в первые сутки площадь раны составила 792,3 ± 18,1 мм2, в контрольной группе - 664,9 ± 10,0 мм2 (рис. 3).
Из данных (рис. 3) видно, что процент уменьшения площади на всех сроках наблюдения в опытной группе зарегистрирован значительно ниже, чем в контрольной. В опытной группе на 14-е сут площадь уменьшения площади составила 30,2% в зависимости от исходного размера, а в контрольной - 38,2%. Данный факт объясняется тем, что повязка находилась на раневой поверхности до полного заполнения дна раны грануляционной тканью. Процессы очищения и заполнения раны грануляционной тканью проходили под повязкой.
В отличие от кроликов контрольной группы, у животных опытной группы, получивших местное лечение в виде раневого покрытия на основе бактериальной целлюлозы, отмечено более быстрое восстановление поведенческой активности. На 2-й день кролики были активными, выражалось это в охотном приеме воды и корма, с выраженными ответными реакциями, двигательной активностью.
1-е сутки
Контрольная группа Опытная группа
Рис. 3. Динамика площади ожоговой раны при различных способах ее лечения (М ± т)
Динамика скорости заживления ран в контрольной и опытных группах была неодинаковой. При использовании нанопокрытия из бактериальной целлюлозы статистически значимая тенденция к уменьшению площади раны у животных отмечена в период 7-14 дней, в отличие от контрольной группы, где наибольший процент этого показателя снижен на 14-21-й день. При заданных условиях исследования прогрессивное снижение показателей относительной скорости заживления свидетельствовало о приближении полного заживления раневого участка.
В опытной группе отек окружающих тканей исчезал на 5 ± 0,2 сут после хирургического очищения раны от детрита, а в контрольной - на 12 ± 0,5 сут. Экссудативная жидкость, выделяемая из раны, не образовывалась на 3 ± 0,1 сут в опытной группе, а в контрольной - на 14 ± 0,8 сут. Фаза пролиферации и эпителизации завершалась в экспериментальных группах неодинаково, в контрольной - на 51,7 ± 0,6 сут, в опытной -на 36,2 ± 0,7 сут.
Полученные результаты морфологических исследований подтвердили клинические и планиметрические данные. Например, в контрольной группе регистрировали длительные временные границы очищения раны, клеточную инфильтрацию, наличие очагов вторичного детрита на фоне замедления процессов пролиферации. В контрольной группе отмечали выраженную дифференцировку эпителиального слоя кожи. В экспериментальной группе, где использовали раневое покрытие из бактериальной целлюлозы, репарация поврежденных тканевых структур происходила в более ранние сроки по сравнению с контрольной. В области раневого дефекта у животных опытной группы визуально наблюдали зрелые грануляции и краевую эпителизацию на 5,8 ± 0,3 сут, в то время как в контрольной подобные изменения зафиксированы на 16,7 ± 0,5 сут (рис. 4).
Рис. 4. Термический ожог III степени у кролика опытной группы на 28-е сут
В то же время в экспериментальной группе по краю рубцовой ткани обнаружены зачатки новообразованных сальных желез и волосяных фолликулов. Репаративные процессы в дерме и базальной мембране протекали быстрее за счет проникновения фибробластов и кератиноцитов в поры бактериальной целлюлозы, способствуя синтезу межклеточного вещества. Гистологическая картина у кроликов контрольной группы указывала на наличие участков менее зрелой соединительной ткани и отсутствие волосяных фолликулов.
Заключение
Проведенное исследование при местном лечении ожоговых ран позволило нам установить, что покрытие бактериальной целлюлозы за счет наноструктурных свойств необходимо применять в первой фазе раневого процесса, поскольку оно способно сорбировать и удалять экссудативную жидкость. Отметим, что при контакте с раневым отделяемым нанопокрытие плотно приклеивается к раневой поверхности; обеспечивает оптимальные условия для заживления ран, в частности, отсутствие перевязок и защиту от вторичной инфекции.
S.V. CHERNIGOVA, N.V. ZUBKOVA, E.S. DOCHILOVA Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin, Omsk
Nanocoating in local treatment of burn wounds
The purpose of this study was an experimental study of the effectiveness of the use of bacterial cellulose nanocoating in the local treatment of burn wounds under the control of clinical, planimetric and morphological research methods. The material for the study was a porous microfibril film - a wound coating made of bacterial cellulose with the addition of silver nanoparticles. The object of the study was rabbits of the gray giant breed. The animals underwent modeling of thermal burns of the III degree, after which, on the 5th day, surgical intervention was performed to remove necrotized tissues. The animals were divided into control and experimental groups. In the control group (n = 15), deep burn healing took place independently after necrectomy on the fifth day, without additional medications. In the experimental group (n = 15), a wound coating made of bacterial cellulose was fixed on the wound. The appearance of the wound, the local temperature, the planimetry of the wounds, and the histological picture was examined. When planning the wounds of rabbits of the experimental group, it was noted that by the 28th day the wound area had decreased by 88.9%. It was found that the local application of nanocoating optimizes the wound process to a greater extent in the first phase, optimizes the processes of wound cleansing with subsequent filling of the wound defect with granulation tissue, an earlier start of epithelization of the edges in the regeneration and epithelization phases. The animals of the comparison group did not have fully formed connective tissue at the indicated time.
Keywords: wound coating, bacterial cellulose, experiment, burns, nanoparticles, silver, skin, exudate, wounds, regeneration, research.
CnucoK литературы
1. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая / А.Н. Миронов [и др.]. - Москва : Гриф и К, 2012. - 914 с. - Текст : непосредственный.
2. Попов В.А. Раневой процесс: нанобио-технологии оптимизации / В.А. Попов. - Санкт-Петербург : СпецЛит, 2013. - 199 с. - ISBN 978-5299-00509-7. - Текст : непосредственный.
3. Эффективность применения раневого покрытия «DermaRM» у животных с термическими ожогами / С.В. Чернигова, Н.В. Зубкова, Ю.В. Чернигов, Н.А. Погорелова. - Текст : непосредственный // Вестник Омского ГАУ. - 2019. -№ 2(34). - С. 131-139.
4. Bacterial cellulose and bacterial cellulose-chitosan membranes for wound dressing applications / W.C. Lin, S.H. Hsu, C.C. Lien et al. - Text : direct // Carbohydrate Polymers. - 2013. - Vol. 94. - No. 1. -P. 603-611. - DOI 10.1016/j.carbpol.2013.01.076.
5. Morphological changes in the tissue structures after thermal burns on the background of using DermaRM wound dressing / S.V. Chernigova, N.V. Zubkova, Yu.V. Chernigov, N.A. Pogorelova. -Text : direct // La Prensa Medica Argentina. - 2019. -Vol. 105. - № 9. - P. 521-525.
6. Парамонов Б.А. Ожоги: руководство для врачей / Б.А. Парамонов, Я.О. Порембский, В.Г. Яблонский. - Санкт-Петербург : СпецЛит, 2000. - 480 с. - ISBN 5-299-00029-9. - Текст : непосредственный.
7. Practical application of efficiency estimation of Nanosized zinc oxide in the therapy of burn
References
1. Rukovodstvo po provedeniyu doklinicheskih issledovanij lekarstvennyh sredstv. Chast' pervaya / A.N. Mironov [i dr.]. - Moskva : Grif i K, 2012. -914 s. - Tekst : neposredstvennyj.
2. Popov V.A. Ranevoj process: nanobiotekh-nologii optimizacii / V.A. Popov. - Sankt-Peterburg : SpecLit, 2013. - 199 s. - ISBN 978-5-299-00509-7. -Tekst : neposredstvennyj.
3. Effektivnost' primeneniya ranevogo pokry-tiya "DermaRM" u zhivotnyh s termicheskimi ozho-gami / S.V. Chernigova, N.V. Zubkova, Yu.V. Chernigov, N.A. Pogorelova. - Tekst : neposredstvennyj // Vest-nik Omskogo GAU. - 2019. - № 2(34). - S. 131-139.
4. Bacterial cellulose and bacterial cellulose-chitosan membranes for wound dressing applications / W.C. Lin, S.H. Hsu, C.C. Lien et al. - Text : direct // Carbohydrate Polymers. - 2013. - Vol. 94. - No. 1. -P. 603-611. - DOI 10.1016/j.carbpol.2013.01.076.
5. Morphological changes in the tissue structures after thermal burns on the background of using DermaRM wound dressing / S.V. Chernigova, N.V. Zubkova, Yu.V. Chernigov, N.A. Pogorelova. -Text : direct // La Prensa Medica Argentina. - 2019. -Vol. 105. - № 9. - P. 521-525.
6. Paramonov B.A. Ozhogi: rukovodstvo dlya vrachej / B.A. Paramonov, Ya.O. Porembskij, V.G. Yablonskij. - Sankt-Peterburg : SpecLit, 2000. -480 s. - ISBN 5-299-00029-9. - Tekst : nepo-sredstvennyj.
7. Practical application of efficiency estimation of Nanosized zinc oxide in the therapy of burn wounds / K.S. Elbekyan, A.V. Blinov, A.A. Blinova et
wounds / K.S. Elbekyan, A.V. Blinov, A.A. Blinova et al. - Text : direct // Medical News of North Caucasus. -2021. - Vol. 16. - No. 2. - P. 194-198. - DOI 10.14300/mnnc.2021.16045.
8. Nanomaterials from bacterial cellulose for antimicrobial wound dressing / E. Liyaskina, V. Revin, E. Paramonova et al. - Text : direct // 1st International Symposium Physics, Engineering and Technologies for Bio-Medicine : electronic collection, Moscow, 1823 октября 2016 года. - Moscow : Institute of Physics and IOP Publishing Limited, 2017. - P. 012034.
9. Клеточная трансплантация ослабляет воспалительную реакцию и стимулирует репара-тивные процессы в ожоговой ране / М.Ф. Расулов, В.Т. Василенко, В.А. Зайденов, Н.А. Онищенко. -Текст : непосредственный // Клеточные технологии в биологии и медицине. - 2006. - № 3. - С. 127-132.
10. Морфология высушенных наногель-пленок бактериальной целлюлозы, пропитанных раствором нитрата серебра / А.К. Хрипунов, Т.П. Степанова, Н.Н. Сапрыкина [и др.]. - Текст : непосредственный // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки. - 2018. - Т. 11. - № 1. - С. 112-121. -DOI 10.18721/JPM. 11111.
al. - Text : direct // Medical News of North Caucasus. -2021. - Vol. 16. - No. 2. - P. 194-198. - DOI 10.14300/mnnc.2021.16045.
8. Nanomaterials from bacterial cellulose for antimicrobial wound dressing / E. Liyaskina, V. Revin, E. Paramonova et al. - Text : direct // 1st International Symposium Physics, Engineering and Technologies for Bio-Medicine : electronic collection, Moscow, 1823 oktyabrya 2016 goda. - Moscow : Institute of Physics and IOP Publishing Limited, 2017. - P. 012034.
9. Kletochnaya transplantaciya oslablyaet vos-palitel'nuyu reakciyu i stimuliruet reparativnye proces-sy v ozhogovoj rane / M.F. Rasulov, V.T. Vasilenko, V.A. Zajdenov, N.A. Onishchenko. - Tekst : nepo-sredstvennyj // Kletochnye tekhnologii v biologii i medicine. - 2006. - № 3. - S. 127-132.
10. Morfologiya vysushennyh nanogel'-plenok bakterial'noj cellyulozy, propitannyh rastvorom nitrata serebra / A.K. Hripunov, T.P. Stepanova, N.N. Saprykina [i dr.]. - Tekst : neposredstvennyj // Nauchno-tekhnicheskie vedomosti Sankt-Peterburg-skogo gosudarstvennogo politekhnicheskogo universi-teta. Fiziko-matematicheskie nauki. - 2018. - T. 11. -№ 1. - S. 112-121. - DOI 10.18721/JPM.11111.
Чернигова Светлана Владимировна, д-р
вет. наук, проф., Омский ГАУ, sv.chermgova@ omgau.org; Зубкова Наталья Викторовна, канд. вет. наук, Омский ГАУ, [email protected]; Дочилова Екатерина Сергеевна, канд. вет. наук, Омский ГАУ, es.dochilova@ omgau.org.
Chernigova Svetlana Vladimirovna, Doc. of Vet. Sci., Prof., Omsk SAU, [email protected]; Zubkova Natalia Viktorovna, Cand. of Vet. Sci., Omsk SAU, [email protected]; Dochilova Ekaterina Sergeevna, Cand. of Vet. Sci., Omsk SAU, [email protected].
ПРОЦЕССЫ И МАШИНЫ АГРОИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ
УДК 631.33.024.2:631.53.04 DOI 10.48136/2222-0364_2021_4_180
ЕВ. ДЕМЧУК, ДА. ГОЛОВАНОВ, ВВ. МЯЛО, АС. БАРДОЛА
Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, Омск
РЕГРЕССИОННЫЙ АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ СОШНИКА ДЛЯ РАЗНОГЛУБИННОГО ВЫСЕВА СЕМЯН И УДОБРЕНИЙ
Одним из приоритетных направлений Государственной программы развития сельского хозяйства является интенсивная технология возделывания сельскохозяйственных культур. Применяемые технологии включают набор операций, производимых с сельскохозяйственными культурами и почвой в агротехнические сроки комплексом машин, с целью создания оптимальных условий произрастания растений с возможностью получения максимального урожая. В ходе исследований выявлены недостатки технических средств, предназначенных для посева зерновых культур. Установлено, что большинство посевных машин обеспечивают рядовой посев в некоторых случаях с образованием загущенных рядков, в результате для растений недостаточно питательных веществ. Минеральные удобрения вносят при посеве в один горизонт с семенами; определены векторы модернизации существующих и создания новых рабочих органов посевной техники. Представлено устройство и изложен принцип работы сошника для разноглубинного высева семян и удобрений. А также результаты планируемого эксперимента, получены уравнения регрессии, описывающие процесс изменения равномерности распределения семян по длине и ширине засеваемой борозды. На основании уравнений регрессии построены поверхности отклика, равномерности распределения семян по длине и ширине засеваемой борозды в зависимости от конструктивных параметров сошника. При экспериментальных исследованиях определено, что равномерность распределения семян (84,4% по длине и 76,3% по ширине засеваемой бороздки) достигается при параметрах сошника: угле атаки а = 5°; угле крена в = 15°; длине выреза нижней кромки стойки L = 50 мм. При данных конструктивных параметрах предлагаемый сошник обеспечивает равномерную глубину заделки семян и отвечает агротехническим требованиям. Минеральные удобрения заделывают ниже горизонта основной культуры на 30-40 мм.
Ключевые слова: сошник, посев, зерновая культура, качество, равномерность распределения, многофакторный эксперимент.
Введение
Технология возделывания сельскохозяйственных культур включает набор операций, производимых с сельскохозяйственными культурами и почвой в агротехнические сроки комплексом машин для создания определенных условий произрастания растений и получения максимально возможного урожая.
Величина этого урожая во многом зависит от исходных условий на конкретном участке поля, начального стояния посевного материала и развития возделываемой культуры в процессе вегетации. Урожайность на 50% зависит от плотности стеблестоя, на 25% - от числа зерен в колосе и на 25% - от массы 1000 зерен [1].
Таким образом, наибольший урожай получают при обеспечении оптимальной плотности стеблестоя для конкретной культуры в конкретных почвенно-экологических
© Демчук Е.В., Голованов Д.А., Мяло В.В., Бардола А.С., 2021
