CC BY
43
АДАПТАЦИЯ ОРГАНИЗМА ЦЫПЛЯТ ПРОМЫШЛЕННЫХ КРОССОВ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЕННОГО ЭРИТРОПОЭЗА
РБ. КОНДРАТЬЕВ,
кандидат ветеринарных наук, старший научный сотрудник отдела инфекционной патологии животных,
Уральский НИВИ РАСХН__________________________
Ключевые слова: усиление эритропоэза, цыплята, гипоксическая гипоксия, технологический стресс, адаптация к недостатку кислорода, НЬА и НЬй.
620142, г. Екатеринбург, ул. Белинского 112а; тел. 8 (343) 257-64-82; e-mail: [email protected]
Устойчивость организма к недостатку кислорода - один из частных вопросов реактивности биологических систем. Эта устойчивость определяется генетическими и фенотипическими свойствами организма: характером его энергетического обмена, степенью
совершенства регуляторных механизмов, их способностью перестраиваться и приспосабливаться к гипоксичес-ким условиям, сохраняя жизнеспособность организма [1, 2].
Так, у высокоорганизованных животных при воздействии гипоксической ги-
Changed erythropoiesis, chickens, hypoxic hypoxia, technological stresses, preventive actions, HbA and HbD.
№ 1 (67), 2010 г.
Аграрный вестник Урала
53
поксии на организм прежде всего реагирует ЦНС, а именно - активно функционирующие зоны коры головного мозга, особо чувствительные к недостатку
кислорода. При гипоксии отмечается возбуждение клеток продолговатого мозга. В результате активируется функция аппарата внешнего дыхания, уве-
Ветеринария
личивается количество эритроцитов в кровяном русле за счёт выхода их из депо и вследствие этого повышается кислородная ёмкость крови, увеличивается минутный объём кровообращения и т.д. Эти изменения направлены на усиление доставки кислорода к клеткам и облегчение его утилизации. Возникшие изменения являются активными приспособительными реакциями, способствующими существованию организма в неблагоприятных условиях [3, 4, 5].
Среди множества экстремальных факторов гипоксия занимает особое место. Состояние напряжения различных физиологических механизмов, наблюдаемое в условиях высокогорной адаптации, приводит к нарушению кислородного режима в организме цыплят. Способность организма переносить различные степени кислородного голодания относится к числу эволюционно древних и наиболее совершенных средств адаптации организма. Особенности реакции на гипоксию в значительной мере характеризуют резервные приспособительные возможности организма при действии различных неблагоприятных факторов. Адаптация к гипоксии предотвращает наблюдаемую при стрессе активацию перекисного окисления липидов, тормозит развитие некоторых аллергических заболеваний и связанных с ними иммунодефицитных состояний. Наряду с этим гипоксический стимул активизирует деятельность жизненно важных систем [3, 4, 5].
Острая адаптация цыплят к недостатку кислорода в условиях гипокси-ческой гипоксии продолжается в течение 4-5 дней. В процессе отмечено три стадии. 1-я характеризуется усилением легочной вентиляции. В этот период функциональной адаптации организм затрачивает относительно большое количество энергии. 2-я стадия проявляется увеличением содержания гемоглобина и активностью тканевых ферментов. Начинается перестройка обменных процессов на более низкий уровень, усиливается газообмен (за счёт увеличения общего количества гемоглобина, числа эритроцитов и изменения соотношения изоформ гемоглобина). 3-я стадия отмечена усилением анаэробного гликолиза, снижением потребления кислорода и повышением общей резистентности организма [6].
Процессы приспособления цыплят раннего постнатального периода онтогенеза к гипоксии проходят по двум направлениям: а) включение физиологических механизмов, увеличивающих доставку кислорода к тканям; б) приспособление самих тканей к существованию в обеднённой кислородной среде [3, 4, 5].
Изучение гематологических особенностей организма цыплят и фракций гемоглобина позволит найти возможности планирования профилактических мероприятий для адаптации молодняка путём создания условий, отвечающих
Таблица 1
Гематологические показатели цыплят первой недели жизни кроссов
«Родонит» и «Смена» в условиях хронической гипоксической гипоксии
за 6 сеансов (М±т)
Кросс Показатели № сеанса/дни
1 2 3 4 5 6
«Родонит» Э. млн/ мкл контр. 2,5±0,1 2,7±0,1 2,6±0,1 2,7±0,1 2,6±0,1 2,8±0,1
опыт 2,5±0,1 3,0±0,1 3,4±0,1* 10,6±0,4* 6,6±0,2* 4,0±0,1 *
41, % контр. 32,6±1,0 36,7±1,1 36,0±0,9 37,5±1,0 36,5±0,9 37,6±1,2
опыт 38,9±1,7* 43,6±1,2* 46,4±1,3* 53,9±1,7* 48,5±1,0* 42,5± 1,1*
МО/, мкм3 контр. 135,3±6,8 134,3±3,3 137,3±4,8 138,0±3,3 139,4±4,0 136,6±4,3
опыт 157,3±3,8* 145,7±2,1 * 138,2±4,0 51,5±2,7* 74,1±2,3* 105,7±3,8*
НЬ, г/л контр. 74,5±1,8 72,2±2,2 77,2±3,4 79,3±3,5 73,7±2,1 76,1 ±3,1
опыт 74,2±2,4 82,3±2,3* 85,0±2,6* 123,4±2,2* 104,4±2,5* 93,5±2,2*
ЦП контр. 1,5±0,07 1,4±0,06 1,5±0,06 1,4±0,06 1,4±0,07 1,4±0,07
опыт 1,5±0,08 1,4±0,04 1,3±0,06 0,6±0,02* 0,8±0,02* 1,1±0,03
«Смена» Э. млн/ мкл контр. 2,8±0,1 2,8±0,1 2,9±0,1 ** 2,7±0,1 3,0±0,1** 2,9±0,1
опыт 2,7±0,1 3,2±0,1 * 3,7±0,1 *** 12,0±0,5*** 7,6±0,2*** 4,3±0,2*
Ж, % контр. 35,5±1, 1 ** 34,9±1,0 35,9±1,0 33,9±0,9** 35,6± 1, 1 34,9±1,0**
опыт 41,0±1,1* 44,3±1,3* 47,9±1,6* 53,7±1,8* 48,1 ± 1, 2* 42,7±1,9*
МО/, мкм3 контр. 128,8±5,8** 128,4±9,6** 123,8±6,3** 128,5±4,2** 120,7±4,6** 122,2±6,8**
опыт 150,1 ±3,0*** 138,8±4,2*** 131,0±2,8* 45,0± 1, 2*** 63,5±2,2*** 100,6±4,0*
НЬ, г/л контр. 76,3±1,7 76,1 ±2,1 ** 73,5±2,6** 78,1±2,6 82,6±2,5** 78,9±2,6
опыт 76,7±3,0 84,3±3,0* 87,3±3,3* 128,1 ±2,9* 108,4±3,2* 91,4±3,7*
ЦП контр. 1,4±0,05 1,4±0,1 1,2±0,06** 1,5±0,04 1,4±0,06 1,3±0,05
опыт 1,4±0,05 1, 3±0,07 1,2±0,06 0,5±0,02* 0,7±0,03* 1, 1 ±0,07
* - различия достоверны по отношению к контролю (р<0,05);
** - различия достоверны по отношению к кроссу «Родонит» (р<0,05).
Таблица 2
Гемоглобиновый профиль цыплят кроссов «Родонит» и «Смена»
первой недели жизни в условиях хронической гипоксической гипоксии за 6 сеансов, % (М±т)
Кр. Фракция П/фр. № сеанса/дни
1 2 3 4 5 6
«Родонит» контр. НЬО - 33,4611,6 34,08±1,7 32,67±1,2 33,76±1,0 33,46±1,0 34,58±1,2
опыт - 34,52±1,4 37,09±1,6 46,38±1,8* 58,18±1,6* 47,85±1,9* 41,65±1,4*
контр. НЬА - 66,54±1,6 65,92±1,7 67,33±1,2 66,24±1,0 66,54±1,0 65,42±1,2
опыт - 65,48±1,4 62,91 ±1,6 53,62±1,8* 41,82±1,6* 52,15±1,9* 58,35±1,4*
«Смена» контр. НЬО - 32,10±1,4 31,89±1,7 33,20±1,8 31,69±1,7 32,28±2,4 31,41 ±2,2
опыт - 32,37±1,5 37,89±2,1 44,73±1,7* 57,02±1,5* 46,80±1,5* 38,04±0,8*
контр. НЬА 67,90±1,4 68,12±1,7 66,81 ±1,8 68,31 ±1, 7 67,72±2,4 68,54±2,2
1 45,40±1,7 46,46±1,4 45,44±2,1 46,27±1,9 47,34±2,6 47,68±2,7
2 22,50±1,9 21,66±2,4 21,37±2,7 22,04±3,0 20,38±2,1 20,92±2,8
опыт НЬА 67,63±1,5 62,11 ±2,1 55,27±1,7* 42,98±1,5* 53,20±1,5* 61,96±0,8*
1 45,88±1,8 39,70±1,6* 32,09±1,8* 17,51 ±1,3* 29,02±0,8* 38,73±2,0*
2 21,75±2,1 22,41 ±1,9 23,18±1,9 25,47±2,2 24,19±2,2 23,23±1,8
* - различия достоверны по отношению к контролю (р<0,05).
Таблица 3
Гематологические показатели цыплят кроссов «Родонит» и «Смена»
месячного возраста в условиях хронической гипоксической гипоксии за
6 сеансов (М±т)
Кр. Показатели № сеанса/дни
1 2 3 4 5 6
«Родонит» Э. млн/ мкл контр. 2,7±0,1 2,9±0,2 2,8±0,1 2,7±0,1 2,8±0,1 2,7±0,2
опыт 2,8±0,1 3,1 ±0,1 3,4±0,1 * 4,2±0,2* 11,4±0,6* 6,1 ±0,5*
Ж, % контр. 33,8±1,3 36,5±1, 1 36,1±1,1 34,2±0,9 35,9±1,4 33,7±1,3
опыт 40,9±1,5* 44,5±1,4* 47,6±1,4* 50,7±1,6* 53,6±1,9* 48,6±1,7
МО/, мкм3 контр. 127,6±5,1 130,7±5,9 128,9±4,8 126,6±3,2 129,3±3,9 127,0±4,6
опыт 148,9±4,7* 143,1 ±4,1* 140,7±5,7* 122,9±4,3 48,2±3,4* 83,7±6,9*
НЬ, г/л контр. 83,0±6,9 84,7±4,4 81,7±5,5 84,8±5,7 86,2±6,3 83,5±7,0
опыт 83,5±5,6 89,8±6,7* 95,1 ±6,2* 98,6±7,2* 127,9±6,6* 102,3±8,3*
ЦП контр. 1,5±0,1 1,5±0,1 1,5±0,1 1,6±0,1 1,6±0,1 1,6±0,2
опыт 1,5±0,1 1,4±0,1 1,4±0,1 1,2±0,1 * 0,6±0,1* 0,9±0,1 *
«Смена» Э. млн/ мкл контр. 3,0±0,2 3,2±0,1 3,0±0,1 3,3±0,1** 3,2±0,1 ** 2,9±0,1
опыт 3,1 ±0,1 4,0±0,2*** 4,8±0,2*** 5,4±0,2*** 11,2±0,5* 6,8±0,5***
Ж, % контр. 36,8±1,2 37,5±0,7 36,5±1,2 39,1 ±0,6** 38,8±1,0 36,1±1, 1
опыт 44,5±1,5* 49,8±1,4*** 53,2±1,5*** 56,0±1,6*** 58,9±1,6*** 54,1 ±2,1*
МО/, мкм3 контр. 123,1 ±4,7 119,8±5,3** 122,2±5,6 119,3±2,7** 121,0±4,5 125,7±4,4
опыт 146,3±5,4* 125,8±6,2*** 112,6±6,3*** 105,3±3,7*** 47,9±2,3* 82,5±5,7*
НЬ, г/л контр. 82,0±7,5 85,8±6,1 84,2±6,9 84,9±7,0 82,4±6,6 85,5±6,7
опыт 81,4±6,2 90,7±7,0 99,4±7,0* 105,2±7,3*** 137,1 ±8,8*** 101,2±5,0*
ЦП контр. 1,4±0,1 1,4±0,1 1,4±0,1 1,3±0,1** 1,3±0,1** 1,5±0,1
опыт 1,3+0,1 1, 1±0,1 *** 1,0±0,1*** 1,0±0,1* 0,6±0,1* 0,8±0,1*
* - различия достоверны по отношению к контролю (р<0,05);
** - различия достоверны по отношению к кроссу «Родонит» (р<0,05).
54
Аграрный вестник Урала
№ 1 (67), 2010 г.
Ветеринария
потребностям организма птицы.
Материалы и методы исследования
Объектом исследования служили цыплята первой недели жизни и месячного возраста четырёх линейных кроссов «Родонит» (ФГУП «ППЗ «Свердловский») и «Смена» (ГУП СО «Птицефабрика «Среднеуральская»). Рассматривались генетически детерминированные фракции гемоглобина в крови цыплят первой недели жизни и месячного возраста. Формировалось четыре породно-возрастные группы по принципу аналогов.
Цель исследования
Изучение изменения фракционного состава НЬ с возрастом при гипоксичес-кой гипоксии.
Гипоксическую гипоксию проводили в импульсном режиме путём помещения цыплят в барокамеру с приточновытяжной вентиляцией при разряжении 40,98 кПа (что соответствует подъёму на 7000 м над уровнем моря) на 6 часов ежедневно в течение 6 суток. Оценка показателей красной крови проводилась перед воздействием и сразу после каждого сеанса гипоксии.
Для исследования гетерогенной системы гемоглобина был применён метод электрофореза в полиакриламидном геле.
Костномозговой пунктат исследовали в контроле и после каждого 6-часового сеанса гипоксии. Определяли общее количество миелокариоцитов.
Результаты исследования
Анализ результатов исследования гемоглобинового профиля цыплят показал, что в результате воздействия на организм гипоксической гипоксии наиболее ярко выраженные изменения в соотношении изоформ происходят на 4-5-е сутки.
В экспериментах на цыплятах установлено, что с первых сеансов воздействия на организм гипоксической гипоксии в крови молодняка наблюдается прогрессивное нарастание гипоксемии, проявляющееся в увеличении уровня эритроцитов и падении гематокритного показателя, а также наблюдаются изменения в соотношении фракционного состава гемоглобина крови, обусловленные особенностями кроветворения в экстремальных условиях. Изменения гемоглобинового профиля при гипоксии происходят уже в течение 6 часов воз-
действия. Они заключаются в повышении уровня 1-й фракции (НЬй) при снижении 2-й (НЬА). Однако пик максимально выраженной реакции организма к недостатку кислорода у цыплят зафиксирован на 4-5-е сутки (переход на тканевый тип адаптации). К концу эксперимента гипоксической гипоксии гематологические показатели нормализуются. Это обусловлено акклиматизацией к условиям недостатка кислорода.
Анализ результатов исследования костномозгового пунктата выявляет закономерность показателей у цыплят промышленных кроссов. Действие на организм цыплят гипоксической гипоксии в течение 6 сеансов приводит к возрастанию скорости эритропоэза. В результате миелограмма отразила увеличение количества ретикулоэндо-телиальных клеток больше чем в 2 раза, проэритробластов, пронормоцитов, эритробластов и нормобластов - примерно в 2 раза, что говорит об усилении эритропоэза.
Таким образом, при определённых условиях стресс-синдром из общего неспецифического звена адаптации организма к различным факторам среды превращается в общее неспецифическое звено патогенеза заболеваний, ограничивающих функциональные и продуктивные способности кур. Следовательно, изменение общего количества гемоглобина, числа эритроцитов и соотношения фракционного состава гемоглобина в период адаптации к гипок-
сии активирует процесс фиксации временных связей, меняет поведение птиц в конфликтных ситуациях в выгодном для организма направлении, увеличивает резистентность организма к чрезвычайным раздражителям, многим гематологическим заболеваниям птиц и иммунодефицитным состояниям.
Другими словами, знание основных закономерностей изменения гематологических показателей и гетерогенной системы гемоглобина крови цыплят в раннем постнатальном периоде онтогенеза позволяет целенаправленно воздействовать на их рост, развитие и прогнозировать продуктивные способности.
Обсуждение
Итак, при моделировании хронической гипоксической гипоксии происходит усиление эритропоэза в красном костном мозге, что приводит к существенным изменениям в соотношении изоформ гемоглобина в сторону увеличения содержания НЬй, а при адаптации организма цыплят к недостатку кислорода на 6-е сутки после воздействия происходит постепенное возвращение данных показателей к исходному состоянию. Отсюда можно сделать вывод, что технологические стрессы будут отражаться на организме цыплят раннего постнатального периода жизни на 4-5-е сутки, а изменение в соотношении изоформ гемоглобинов А и й в этом случае можно использовать как маркер для определения этих изменений.
Таблица 4
Гемоглобиновый профиль цыплят кроссов «Родонит» и «Смена»
месячного возраста в условиях хронической гипоксической гипоксии за
6 сеансов, % (М±т)
Кр. Фракция П/фр. № сеанса/дни
1 2 3 4 5 6
«Родонит» кон. НЬй 35,24±1,4 35,95±1,9 36,87± 1,6 37,40± 1,2 36,53± 1, 4 36,05± 1, 7
оп. 35,48±1,6 37,19±1,5 44,04±1,7* 46,17±1,6* 57,30±1,3* 43,50±1,2*
кон. НЬА 64,76±1,4 64,05±1,9 63,13±1,5 62,60± 1,2 63,47± 1, 4 63,95±1,7
1 38,08±0,8 37,92±2,0 37,47±2,2 37,89±2,0 38,13±2,2 38,00±1,9
2 26,68±1,9 26,13±2,2 25,65±2,8 24,71 ± 1,8 25,34±2,1 25,95±1,8
оп. 64,52±1,6 62,81 ±1,5 55,96±1,7* 53,83±1,6* 42,70±1,3* 56,50±1,2*
1 37,46±1,8 35,18±1,8 27,73±1,3* 24,82±1,8* 15,31±1,2* 26,67±1,3*
2 27,06±3,0 27,63±1,8 28,24±2,1 29,01 ±3,0* 27,39±1,6 29,83±1,8
«Смена» кон. НЬй 30,04±2,6 31,28±1,8 28,72±2,7** 30,43±2,8** 28,90±3,3** 29,00±2,2**
оп. 30,16±2,0 35,80±1,5 44,02±1,6* 49,17±2,0* 60,00±2,5* 51,80±1,6***
кон. НЬА 69,96±2,6** 68,72±1,8 71,28±2,7** 69,57±2,8** 71,10±3,3** 71, 00±2,2**
1 27,28±1,8** 26,71 ±1,4** 27,09±0,9** 28,41 ±0,7** 29,02±0,8** 28,13±1,2**
2 42,68±1,4** 42,01 ±2,5** 44,19±2,7** 41,16±3,0** 42,09±3,6 42,87±2,0
оп. 69,84±2,0** 64,20±1,5 55,98±1,6* 50,83±2,0* 40,00±2,5* 48,20±1,6***
1 29,37±1,5** 25,93±1,1** 20,72±1,5*** 17,35±0,9*** 12,83±0,7*** 20,04± 1, 2
2 40,48±2,5** 38,27±2,0** 35,25±2,0*** 33,49±1,4* 27,17±2,9* 28,16±1,5*
* - различия достоверны по отношению к контролю (р<0,05);
** - различия достоверны по отношению к кроссу «Родонит» (р<0,05).
Литература
1. Агаджанян Н. А., Башкиров А. А. К вопросу о классификации гипоксических состояний // Кровообращение в условиях высокогорной и экспериментальной гипоксии : тезисы Всесоюз. симпозиума. Душанбе, 1978. С. 8-11.
2. Башкиров А. А. Физиологические механизмы адаптации к гипоксии // Адаптация человека и животных к экстремальным условиям внешней среды : сб. науч. тр. М., 1985. С. 10-28.
3. Меерсон Ф. З. Основные закономерности индивидуальной адаптации // Физиология адаптационных процессов : руководство по физиологии. М., 1986. С. 635.
4. Меерсон Ф. З. Адаптация к высотной гипоксии // Физиология адаптационных процессов : руководство по физиологии. М., 1986. С. 222-250.
5. Меерсон Ф. З. Адаптация к стрессорным ситуациям и стресслимитирующие системы // Физиология адаптационных процессов : руководство по физиологии. М., 1986. С. 521-621.
6. Стрелков Р Б., Чижов А. Я. Прерывистая нормобарическая гипоксия в профилактике, лечении и реабилитации. Изд. 2-е. Екатеринбург : Ур. рабочий, 2001. С. 29-37.
