Иммунитет при столбняке у животных
Столбняк (Tetanus) – остро протекающая, не контагиозная, раневая инфекционная болезнь животных и человека, характеризующаяся выраженной рефлекторной возбудимостью и судорожными сокращениями мускулатуры тела под воздействием токсинов, которые образует возбудитель на месте внедрения в организм.
Историческая справка. Заболевание животных столбняком было известно 2-3 тысячи лет до нашей эры. Гиппократ в 4 веке до новой эры описал столбняк у человека. Первое описание столбнячного микроба принадлежит Н.Д. Монастырскому (1883). Более подробное изучение столбнячной палочки провел в 1884 году Николайер, вызвавший экспериментальный столбняк у мелких подопытных животных. Беринг и Китазато в 1890 году разработали метод получения противостолбнячной сыворотки. В 1924году Рамон получил путем обезвреживания столбнячного токсина формалином анатоксин, который и по сей день применяют для иммунизации животных против столбняка.
Из российских ученых столбняк изучали Н.Е.Цветков, А.Бреус, Ф.И.Каган, Н.М. Стрелков и другие. Ими была разработана методика получения квасцового анатоксина и внедрение его в практику иммунизации животных против столбняка.
Столбняк встречается во всем мире, но чаще в южных странах. Летальность при столбняке -50 -90%.
Экономический ущерб, причиняемый столбняком, небольшой т.к. болезнь встречается крайне редко в виде спорадических случаев.
Возбудитель болезни – Clostridium tetani – тонкая палочка 4-8µ длины и 0,4-0,6µ ширины; подвижная (имеет перитрихиально расположенные жгутики), растет в анаэробных условиях, образует круглые или овальные споры, располагающиеся на концах бактериальной клетки и придающие ей форму барабанной палочки, споры могут располагаться и отдельно от палочек; она легко окрашивается анилиновыми красками и по Грамму. Растет на печеночном бульон Китта-Тароцци, вызывая его помутнение. Просветление среды наступает через 48-72 часа. При росте на мозговой среде культуры вызывает ее почернение. Газообразование выражено слабо. Ощущается своеобразный запах жженого рога. На кровяном агаре с глюкозой по прописи Цейсслера образует нежные колонии, центр слегка приподнят, от краев отходят неправильные ветвящиеся отроски, окруженные зоной гемолиза (формы роста 2 или 3 по Цейсслеру). Углеводов не разлагает. Медленно разжижает желатину и свернутую сыворотку, молоко пептонизирует с образованием мелких хлопьев.
В инфицированном организме и в культуре возбудитель образует токсин, которым и обуславливается клиническое проявление болезни. Для обнаружения токсина одновременно с посевом заражают белых мышей или морских свинок. Материал для исследований (раневой секрет, гной, кусочки ткани) берут из глубоких слоев мест поражения.
Вегетативные формы Cl. Tetani слабоустойчивы к нагреванию. Споры же обладают значительной устойчивостью к физическим воздействиям. Они сохраняют свою жизнеспособность в почве 10лет и более, кипячение убивает споры через 1-3 часа, при температуре 115°С они разрушаются через 5 минут. Из дезинфицирующих средств, споры убивают 0,5% соляная кислота – через 30минут,5% раствор креолина – через 5часов, 5% раствор карболовой кислоты — через 15часов, 3% формалин – через 24 часа. Прямыми солнечными лучами токсин разрушается за 10-17 часов, при нагревании до 65°С – за5минут.
Из столбнячного токсина выделены тетаноспазмин, разрушающийся при температуре 60°С через 10минут и тетанолизин, выдерживающий эту температуру. Тетанолизин образуется в культурах в течение 24 часов, а тетаноспазмин – только через 8-10 дней. Тетаноспазмин – летальный токсин, действующий на нервную систему и вызывающий тонические сокращения поперечнополосатых мышц. Тетанолизин вызывает в организме животных лизис эритроцитов. Токсины всех штаммов одинаковы в антигеном отношении. При добавлении к токсину 0,3-0,4% формалина и прогревании при температуре 37°С в течение 30 суток токсин полностью обезвреживается и переходит в анатоксин. Столбнячные токсины нейтрализуются противостолбнячной сывороткой, приготовленной против токсина любого штамма.
Эпизоотологические данные. К столбняку восприимчивы лошади, рогатый скот, свиньи, собаки, кошки, птица; из лабораторных животных – кролики, морские свинки, белые мыши. Молодые животные более восприимчивы к заболеванию, чем взрослые. Особенно чувствительны к столбняку новорожденные, которые заражаются через пуповину, загрязненную спорами столбняка и однокопытные животные.
Возбудитель столбняка в большом количестве находится в почвах, особенно обильно унавоженных (пахотная земля, сады, пастбища).
Источником и носителем возбудителя инфекции при столбняке являются здоровые, особенно травоядные животные, у которых Cl. tetani локализуется в содержимом желудочно кишечного тракта и с испражнениями попадает в окружающую среду, контаминируя почву, подстилку и другие объекты.
В естественных условиях заражение здоровых животных происходит в результате попадания в раны спор столбнячного микроба вместе с землей, навозом и пр. Среди животных наиболее часто травмируются во время эксплуатации лошади, поэтому они чаще и заболевают столбняком. При этом особенно опасны глубокие раны, так как в них, при отсутствие аэрации создают благоприятные условия для размножения палочки столбняка.
У крупного и мелкого рогатого скота, а также свиней столбняк может возникнуть после тяжелых родов, вызывающих травмирование родовых путей, после кастрации и других операций, выполненных ветспециалистами без соблюдения существующих правил асептики и антисептики. Иногда место попадания палочки столбняка в организм остается невыясненным. Полагают, что в этих случаях бациллы размножаются в фолликулах миндалин или между складками слизистой оболочки кишечника, особенно если последняя повреждена.
Возможно заживление ран с проникшими в ткани спорами. В таких случаях заболевание может возникнуть спустя длительный срок после первичного инфицирования в результате повторных травм или под влиянием других провоцирующих моментов.
Патогенез. Попавшие в рану столбнячные споры при наличии благоприятных для них условий прорастают, происходит размножение микробов и выделение ими токсина. Микробы обычно не рассеиваются по организму, только иногда с током лимфы они заносятся в ближайшие лимфатические узлы. Основная роль в развитии столбняка принадлежит нервно- рефлекторным механизмам.
Столбнячный токсин вызывает раздражение нервных окончаний, имеющихся в коже и мышцах. Раздражение передается в центральную нервную систему: спинной и головной мозг, создает там пункты повышенной возбудимости, что вызывает длительные судорожные (тетанические) сокращения мускулатуры тела и внутренних органов. Непрерывные сокращения различных групп мышц затрудняют прием корма животными, работу сердце и легких, вызывают истощение организма в результате очень большой потери энергии. Смерть животного обычно наступает вследствие паралича сердца или асфиксии на почве спазма глотки, бронхов. При относительно затяжном течении болезни может произойти отек мозга под влиянием молочной кислоты, количество которой в крови больных животных увеличивается в 50 раз и более.
Клинические признаки. Инкубационный период в среднем от 1 до 3 недель, но может быть и короче и продолжительнее (до нескольких месяцев). Первым признаком болезни, которая чаще всего начинается с изменений мышечного тонуса в области головы, является затруднение в приеме и пережевывании пищи, что объясняется наличием судорог жевательных мышц (тризм), по этой причине челюсти становятся слабоподвижными. К начальным признакам болезни относятся также: напряженная походка животного, неподвижность ушных раковин и выпадение третьего века. Развитие болезни сопровождается резкими судорожными сокращениями мускулатуры всего тела. Мышцы шеи, спины, крупа становятся твердыми, как доска. Ноздри у больного животного воронкообразно расширены, так как вследствие тетанического сокращения межреберных дыхательных мышц и мускулатуры бронхов поступление воздуха в легкие затруднено. Вдоль реберной дуги образуется запальный желоб, дыхание становится учащенным и поверхностным, пульс частый и твердый. Нарушение газообмена в организме вызывает синюшность слизистых оболочек, иногда наблюдается даже острый отек легких. Работа желудочно-кишечного тракта при столбняке нарушается: перистальтика становится замедленной, у рогатого скота прекращается жвачка, происходит вздутие рубца. Кал и моча у больных животных выделяется с трудом. Повышенная рефлекторная возбудимость к внешним раздражениям (прикосновение, резкий стук и пр.) вызывает у больного животного усиление судорог, что может иногда повлечь за собой падение животного, приводящего даже к переломам позвонков. У больных отмечается непрерывное потоотделение, особенно обильное во время усиления судорог. Сознание у больных животных сохраняется.
Больные столбняком животные стоят, широко расставив ноги, вытянув шею и хвост; у лошадей хвост обычно несколько приподнят и отодвинут в сторону.
Передвижение больных животных становится практически невозможным, так как ноги у них в суставах не сгибаются, особенно трудно такие животные поворачиваются и движутся назад. У овец и коз наблюдается судорожное сокращение мышц шеи, что приводит к запрокидыванию головы назад (опистотонус). У крупных животных, как правило, поражается вся мускулатура тела. У свиней и собак столбняк иногда может ограничиваться только поражением жевательных мышц. При общем столбняке у собак характерно положение туловища: конечности выдвинуты вперед и назад, позвоночник изогнут вниз. Судорожное сокращение мускулатуры головы оттягивает назад углы рта, поворачивает назад глазные яблоки наружу, выпадает третье веко, отмечается скрежетание зубами.
Температура тела у больных, если у них нет осложнений (пневмония), обычно нормальная и только перед смертью повышается до 40-42°С. После смерти животного, в первые часы, температура может достигать даже 45°С.
Заболевание животных столбняком в большинстве случаев, если своевременно не применяется лечение, оканчивается летально через 3-10 дней после появления первых симптомов. Наивысшая летальность наблюдается у овец, особенно у ягнят (95-100%); у лошадей и у крупного рогатого скота летальность несколько ниже (50-90%).
При выздоровлении животных симптомы столбняка ослабевают к концу второй недели болезни, а затем постепенно исчезают. В тоже время напряженность мышц при передвижении выздоровевших животных сохраняется в течение 4-6 недель.
Патологоанатомические изменения. У животных павших от столбняка, хорошо выражено трупное окоченение. Патологоанатомические изменения в органах не характерны. Отмечают дегенеративные изменения в печени и почках, кровь плохо свернувшаяся, имеет темную окраску, расширение сердца, отек легких, иногда бронхоэктатические или гангренозные очаги в них. Бывают точечные кровоизлияния в мышце сердца и на плевре.
Диагноз ставят на основании обнаружения у больных животных типичных клинических признаков: длительное судорожное сокращение мышц, сжатие челюстей (тризм), при сохранение у больного животного сознания и нормальной температуры тела. В сомнительных случаях проводят бактериологическое исследование экссудата из ран, гноя, кусочков ткани от больных и подозреваемых в заражении животных. При исследовании проб почвы верхний слой удаляют и вырезают кусочки из подлежащих слоев почвы. При подозрении зараженности водоемов, из которых поят животных, берут пробы воды вместе с илом. Обнаружение при микроскопическом исследовании окрашенных по Грамму мазков из патологического материала, грамположительных палочек с круглыми концевыми спорами (барабанная палочка) дает основание предполагать столбняк. Для ускорения лабораторной диагностики с пробами патологического материала или выделенных культур ставят биопробу на белых мышах или морских свинках. Диагноз считается установленным при обнаружении токсина и выделении культуры возбудителя с установлением ее токсичности.
Дифференциальный диагноз. При проведении дифференциальной диагностики необходимо исключить бешенство, при котором тоже наблюдается повышенная возбудимость животного. Однако при бешенстве у больного животного отсутствует тризм, имеется паралич нижней челюсти и обнаруживается агрессия по отношению к другим животным и человеку.
Дифференцировать столбняк следует также от острого мышечного ревматизма. При этом заболевании характерна не столь напряженность, сколько припухлость мускулатуры, а рефлекторная возбудимость у животного не повышена. У молочных коров необходимо учитывать возможность травяной тетании, возникающей иногда в первую неделю после выгона животных на обильное пастбище. При пастбищной тетании мышечные судороги продолжаются всего лишь несколько часов.
Лечение. Из раны, которая могла оказаться воротами для возбудителя инфекции удаляют омертвевшие ткани, скопившийся раневой секрет и обрабатывают дезинфицирующими растворами: 5%-ной настойкой йода, 3%-ным раствором карболовой кислоты, раствором марганцовокислого калия (1:1000),2-3%-ным раствором перекиси водорода и другими.
Больное животное необходимо поместить в затененное помещение с обильной подстилкой и создать условия, обеспечивающие отсутствие внешних раздражений. Корм следует давать легкоусвояемый (болтушка, тертые корнеплоды). В случае необходимости применяют питательные клизмы с глюкозой (400г на 1литр воды).
В качестве специфического лечебного средства применяют противостолбнячную сыворотку в дозе 80 тыс. АЕ крупным и 40 тыс. АЕ молодняку и мелким животным. Дозу сыворотки в равных частях надо вводить под кожу и внутривенно. Перед тем как вводить сыворотку необходимо у больного животного понизить нервную возбудимость.
Лошади, например, инъецируют сначала 35-40 г хлоргидрата с глюкозой, а затем внутривенно 50 мл 20%-ного раствора уротропина в дистиллированной воде и, не вынимая иглы, вливают половину дозы противостолбнячной сыворотки; остальную часть дозы сыворотки вводят под кожу. Сыворотку вводят ежедневно (4-5 дней) до улучшения состояния больного животного.
Лучший лечебный эффект дает введение сыворотки путем окципитальной пункции в спинномозговой канал в дозе 15-20 тыс. АЕ с одновременной инъекцией 50-60 тыс. АЕ интравенозно. При отсутствии терапевтического эффекта сыворотку вводят повторно. Сыворотку водят животному в лежачем положении и под наркозом.
Лечение сывороткой дает положительный эффект только в том случае, если оно применяется в самом начале заболевания. Анатоксин связывает токсин, циркулирующий в крови и тканевых жидкостях больного животного. Токсин, связанный с клетками нервной системы, не нейтрализуется антитоксином. Поэтому ветспециалистам наряду с сывороткой необходимо применять и другие средства лечения, направленные как против возбудителя болезни, так и преследующие цель понизить рефлекторную возбудимость у больного животного. Прежде всего, целесообразно использовать антибиотики,в том числе современные цефалоспоринового ряда в общепринятых дозах для уничтожения вегетативных форм столбнячной палочки в очагах, которые иногда бывает трудно обнаружить при проведении клинического обследования больного животного. Для ослабления судорожных сокращений мышц лучшим средством является хлоргидрат. Лошадям его вводят в виде клизм ежедневно по 30- 50 г с 300 – 500мл крахмальной слизи. Можно вводить сернокислую магнезию два раза в день по 50мл 30%-ного раствора подкожно. Полезно также применять 50-80мл 96%-ного алкоголя в 1000 мл 5%-ного раствора глюкозы, внутривенно, 2-3 раза в день.
Для лечения больных животных можно применять аминазин в дозе 0,001-0,005 на 1кг веса животного подкожно в виде 2-3%-ного раствора в воде. Эффективны курареподобные средства: диплацин, кондельфин и меликтен, которые, блокируют действия ацетилхолина, прерывают передачу нервных импульсов на мышцы, что ведет к их расслаблению. Полезно применение новокаиновых блокад. Кроме того применяют противосудорожные, успокаивающие и наркотические средства.
В случае необходимости больным животным показано применение сердечных препаратов, растворов глюкозы, диуретики и витаминные препараты. Прямую кишку необходимо очищать от кала, а при затруднениях мочеиспускания массировать мочевой пузырь, через прямую кишку.
Иммунитет и иммунизация. Естественное переболевание животных столбняком создает у них нестойкий иммунитет. Впрочем, животные, не болевшие столбняком, тоже иногда имеют определенную степень иммунитета. Рамон и Леметайе установили в крови у баранов от 2 до 6лет и у крупного рогатого скота наличие антитоксина от 0,02 до 10 АЕ в 1мл. Это объясняется заглатыванием животными вместе с кормом столбнячных спор. Последние прорастают в рубце, микробы размножаются и вырабатывают токсин в очень небольших количествах, который иммунизирует организм (иммунизирующая субинфекция). В этой связи становятся понятными сравнительно редкие случаи столбняка у рогатого скота. В тоже время у не иммунизированных лошадей анатоксин в крови не обнаружен.
Для активной иммунизации животных против столбняка применяют концентрированный квасцовый анатоксин.
Анатоксин – это обезвреженный формалином (0,3-0,4%) и теплом (39-40°С) в течение 25-30 дней фильтрат-токсин столбнячной культуры. Анатоксин осаждают, добавляя к нему 10%-ный раствор алюмокислых квасцов из расчета 1% на весь объем. Надосадочную жидкость в количестве 30% от всего объема квасцового анатоксина отсасывают. Оставшаяся часть (преципитат) является концентрированным столбнячным анатоксином.
Анатоксин водят подкожно однократно в дозе 1мл для крупных животных и 0,5мл для молодняка и мелких животных. Иммунитет наступает через 30 дней после прививки и сохраняется у лошадей в течение 5 лет, а у остальных видов животных свыше года.
Профилактика и меры борьбы. Основой профилактики столбняка является предупреждение травматизации животных. В местах, где содержатся животные, необходимо удалить все предметы, которые могут стать причиной ранений животных. Раненым животным должна быть оказана своевременная хирургическая помощь с соблюдением требований асептики и антисептики при проведении хирургических операций, проводить полную первичную обработку ран с удалением разможженных тканей и инородних тел, ликвидируют карманы и затоки для беспрепятственного отделения раневого эксудата. При обширных ранениях, особенно в области конечностей, с целью профилактики столбняка животным вводят антитоксическую противостолбнячную сыворотку (от 3 до 10 тыс. АЕ), желательно не позже 12часов после ранения, а также при тяжелых родах, ожогах и т.п. В хозяйствах, где в течение короткого времени наблюдается несколько случаев заболевания животных столбняком, рекомендуется активно иммунизировать животных анатоксином. Жеребцов желательно подвергать иммунизации за месяц до кастрации.