CC BY
63
^»-Аграрный вестник Урала №1 (80), 2011 г.
Животноводство
биологически активные центры организма ОВЕЦ: СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ
А. в. МАМАЕВ,
доктор биологических наук, профессор,
Л. Д. САМУСЕНКО,
кандидат биологических наук, доцент,
Т. В. ТИТОВА, аспирант, Орловский ГАУ
302019 , г. Орел, ул. Генерала Родина, д. 69 (корпус 1, 412); тел. (4862)76-10-21
Ключевые слова: овцы, поверхностно локализованные биологически активные центры, белок, кальций, фосфор, центральная нервная система.
Keywords: Sheeps, surface located biologically active centers (SLBAC), protein, calcium, phosphorus, central nervous system
Овцеводство в России - стратегическая отрасль сельского хозяйства, так как оно является основной сырьевой базой для ряда специализированных отраслей промышленности. Однако в последние годы в условиях перехода к рыночной экономике произошла дестабилизация отрасли. Сложилась кризисная ситуация, выразившаяся в обвальном сокращении поголовья животных, уменьшении производства всех видов продукции овцеводства.
В настоящее время наибольшая доля поголовья овец сосредоточена в крестьянских и фермерских хозяйствах. Для того чтобы обеспечить потребности промышленности и населения полным ассортиментом овцеводческой продукции, практикам необходимы новые технологии, объединяющие в себе современные достижения биологических и зоотехнических инноваций. Одной из проблем современного животноводства является отсутствие методов быстрой и объективной оценки продуктивного потенциала животных в условиях быстро меняющихся и зачастую агрессивных в отношении живого организма неблагоприятных условий выращивания и воспроизводства. Экспресс методы диагностики функционального состояния животных должны позволить быстро и достоверно оценивать возможности получения от животного той или иной продукции, обеспечить реализацию ими продуктивных и репродуктивных возможностей и, как следствие, давать экологически чистую продукцию овцеводства.
Одним из путей решения этой проблемы является комплексное изучение компенсаторно-приспособительных реакций живого организма через особые образования на теле - поверхностно локализованные биологически активные центры (ПЛБАЦ), которые и являются элементами реализующими адаптационные реакции высокоорганизованных живых систем [1]. Исследованиями, проведенными А. В. Мамаевым, Л. Д. Илюшиной, К. А. Лещуковым (2002) на крупном рогатом скоте, свиньях и лошадях, установлено, что с помощью биофизических свойства ПЛБАЦ можно оценивать и
www. m-avu. narod. ru
корректировать функциональную деятельность отдельных органов и систем организма животных [2].
Цель и методика исследований.
Основываясь на вышеизложенных фактах, нами была поставлена цель изучить топографические и гистобио-химические особенности ПЛБАЦ овец и взаимосвязь их функциональной активности с отделами центральной регуляторной системы.
Исследования проводились на овцематках породы советский меринос в хозяйствах Орловской области. Опытные группы формировались по принципу аналогов, с учетом живой массы, возраста и физиологического состояния. Топографический поиск и измерение биоэлектрического потенциала ПЛБАЦ проводили по методике А. М. Гуськова, А. В. Мамаева (1996), прибором типа ЭЛАП (Россия) [3].
Для исследований были взяты ПЛБАЦ № 7, 8, 38, 39, 44. На первом этапе исследований оценивали особенности локализации ПЛБАЦ с помощью прибора ЭЛАП и определяли уровень биоэлектрического потенциала в каждом центре. Места локализации помечали тушью, затем животных убивали. Отмеченные участки кожи с подкожной жировой тканью и клетчаткой, головной мозг удаляли хирургическим путем.
На втором этапе из образцов отобранной ткани готовили гистологические препараты по общепринятой методике Г А. Меркулова (1966) и подвергали их исследованию на микроскопе Н^асЬн ТМ-1000. Часть образцов ткани подвергали биохимическим исследованиям. Количество общего белка определяли по методу Кьельдаля, кальция и фосфора - спектрофотометрически.
На третьем этапе для определения взаимосвязи между активностью ПЛБАЦ и функциональным состоянием центральной нервной системы овец проводили разделение головного мозга на отделы по методике А. В. Акулова (1987), Б. Л. Белкина, В. С. Прудникова (2007) с предварительным прижизненным измерением величины биоэлектрического потенциала центров. Извлеченный головной
мозг фиксированием в 10 % растворе формалина в течение 1 -2 недель с последующим взвешиванием отделов.
Статистическую обработку данных проводили по стандартным методам. Результаты исследований обрабатывались с помощью ПК, с использованием программ “Microsoft Excel”, 2003 [4].
Результаты исследований.
В результате проведенных опытов на теле овец было идентифицировано восемьдесят ранее не описанных поверхностно локализованных биологически активных центров расположенных в разных анатомических частях и имеющих строго определенную локализацию. Большое количество ПЛБАЦ было обнаружено в межпозвоночном пространстве позвоночного столба (в шейном и грудном отделе - 31, пояснично-брюшном - 16, крестцовом - 17, хвостовом - 5). По имеющимся литературным данным известно, что центры, расположенные вдоль позвоночного столба, оказывают непосредственное влияние на функционирование различным систем организма. Воздействием на эти центры можно влиять на функционирование желез внутренней секреции, связанных как с размножением, так и с различного рода обменными процессами. Уровень биоэлектрического потенциала в выявленных центрах овец колеблется от 33,5 до
53,3 мкА.
Для изучения особенностей морфогистологического строения ПЛБАЦ овец нами были взяты тканевые образцы центров № 7, 8, 38, 39, 44, расположенные в разных анатомических частях тела. Выбор данных центров определился наличием большого количества нервных ветвей, исходящих из разных отделов спинного мозга и проходящих в местах локализации данных биологически активных центров, и их непосредственной связью через афферентные нервные окончания с головным мозгом и репродуктивной системой.
При анализе гистологического материала было установлено, что ПЛБАЦ овец располагаются на границе перехода дермы в подкожную жировую клетчатку. Центры представляют собой
35
Аграрный вестник Урала №1 (80), 2011 г.—<^Щ^
Животноводство
особый морфологический субстрат, состоящий из мышечной и волокнистой соединительной тканей с множеством мелких кровеносных сосудов (артериолы, венулы), нервных окончаний и просветов лимфатических сосудов, накладывающих на центры важный в биологическом и функциональном отношении отпечаток и объясняющий специфику их функционирования. По периметру ПЛБАЦ наблюдались большие скопления тучных клеток, гистиоцитов, нейтрофилов, лимфоцитов в сравнении с прилегающими к центрам тканями. Скопление клеточных элементов в области центров по ходу кровеносных и нервных сосудов указывает на его высокую функциональную активность, связанную с выработкой биологически активных веществ регуляторного характера. В частности, тучные клетки, являясь внутренними эндокринными железами, вырабатывают такие биологически активные вещества, как гепарин, энзимы, серотонин, гистамин, которые участвуют в реализации адаптационных процессов организма или, иначе, участвуют в поддержание гомеостаза всего организма. Также было установлено неоднородное расположение тканевых клеточных элементов среди центров. Так, по количеству гистиоцитов центры расположились в следующем порядке: №39>№7>№8>№38>№44; лимфоцитов- №44>№7>№8>№38>№39; нейтрофи-лов - №38>№44>№7>№39>№3; тучных клеток - №8>39>№7>№44>№38.
Морфогистологические характеристики центров позволили более детально изучить механизмы регуляции функционального состояния животного организма.
Установлено, что центры по биохимическому строению также имеют существенные отличия от прилегающих тканей. В частности, количество общего белка в центрах превышает его содержание в прилегающих тканях на
16,3 %, кальция - на 37 %, фосфора -на 13,5 % (табл. 1)
Полученные данные биохимического анализа центров полностью согласуются с гистологической характеристикой центров. Так, сравнительно большое количество общего белка в центрах указывает на интенсивно протекающие процессы выработки биологически активных веществ, белковой природы, клеточными элементами центров. Высокий уровень кальция в центрах свидетельствует об интенсивных процессах, связанных с переносом ионов и образовании биоэлектрических потенциалов. Ионы калия
Таблица 1
Результаты биохимического исследования поверхностно локализованных биологически
активных центров овец
Показатели зона анализа УБП ПЛБАЦ, мкА
низкий 33,51±0,07 (к) средний 35,32±0,07 высокий 37,48±0,03
Общ. белок% центр 13,51±0,03 13,79±0,01** 13,91±0,02**
прилег ткань 12,85±0,03 13,42±0,02 13,46±0,03
Са, мкг% центр 1,35±0,01 1,58±0,009*** 1,63±0,008***
прилег ткань 1,13±0,02 1,37±0,03 1,48±0,01
Р мкг% центр 2,82±0,02 3,06±0,01** 3,09±0,02**
прилег ткань 2,65±0,01 2,91±0,02 2,96±0,008
Примечание: разница статистически достоверна по сравнению с контролем: ** р<0,05; ***р<0,001
Таблица 2
Масса отделов центральной нервной системы и биоэлектрический потенциал поверхностно
локализованных биологически активных центров
Показатели Масса отделов ЦНС, г
1 группа (низкий уровень Биопотенциала) 2 группа (высокий уровень биопотенциала)
Количество животных, гол 5 5
Биоэлектрический потенциал, мкА 33,52±1,10* 52,41±2,10***
Продолговатый 12,36±0,10 13,2±0,06***
Гипоталамус 2,00±0,08 1,66±0,10*
Ромбовидный 12,7±0,18 15,2±0,16**
Средний мозг 7,5±0,20 6,4±0,48
Таламус 2,00±0,06 2,41±0,15*
Эпифиз 0,36±0,02 0,34±0,01
Примечание: различия статистически достоверны по сравнению с контролем. * р<0,05; ** р<0,01. *** р<0,001
способствуют более быстрому перемещению ионов калия и натрия, а также проникают в пресинаптические окончания, способствуя высвобождению ацетилхо-лиена. Возникший потенциал действия отражается на уровне биоэлектрического потенциала ПЛБАЦ. Значительно большее содержание фосфора в центрах, в сравнении с прилегающими тканями, может быть связано с более интенсивно протекающими метаболическими процессами, в которых он участвует.
Полученные данные дают представление о биохимическом составе центров, что позволяет в комплексе с морфогистолог-тческими исследованиями получить более полное представление о механизмах их функционирования и взаимосвязи с функциональными системами организма овец.
Из данных таблицы 2 видно, что уровень биопотенциала в опытной группе превышает показатель контрольной на 36,0 %. При этом повышение уровня биопотенциала приводит к значительным изменениям в массе отделов центральной
нервной системы. В частности, масса продолговатого мозга увеличилась на 6,7 %, гипоталамуса - на 17 %, ромбовидного -на 16,4 %, таламуса - на 17,0 %. Однако масса среднего мозга, гипоталамуса и эпифиза уменьшились на 17,1 %, 17 % и 5,8 % соответственно. Таким образом, установлено, что активность центров положительно коррелирует с уровнем функционального состояния центральной нервной системы.
Выводы.
На поверхности тела овец нами были впервые идентифицированы ПЛБАЦ, которые обладают определенной биоэлектрической активностью, особым морфологическим субстратом и биохимическими показателями. Биоэлектрическая активность ПЛБАЦ находится в тесной взаимосвязи с массой отделов центральной нервной системы животных.
Использование полученных данных позволит разработать методы регулирования и оценки продуктивных качеств.
Литература
Казеев Г В. Ветеринарная акупунктура. М, 2000.
Патент RU 2193309 С2, А 01 К67/02; А61 N5/067; А 61 Р15/00. Способ стимуляции репродуктивной функции животных, например, коров / Илюшина Л. Д. (Самусенко Л. Д.), Мамаев А. В., Лещуков К. А. № 2000133169; заявлено 28.12.2000; опубл. 27.11.2002, Бюл.№ 33. 34 с.
Гуськов А. М., Мамаев А. В. Методическое пособие для проведения научных исследований аспирантами, соискателями и студентами в области животноводства. Орел, 1996. 39 с.
Крюков В. И Статистические методы изучения изменчивости. Учебное пособие для Вузов. Орел : Изд-во ОрелГАУ, 2006.
208 с.
36
www.m-avu. па^. ги
