CC BY
33
2. ВЕТЕРИНАРНАЯ МЕДИЦИНА
УДК 636.52/.59.087.72:611.441
ДИНАМИКА ВОЗРАСТНОЙ МОРФОЛОГИЧЕСКОЙ ПЕРЕСТРОЙКИ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ КУР
И. В. КЛИМЕНКОВА, Н. В. СПИРИДОНОВА
УО «Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины»,
г. Витебск, Витебская обл., 210026
(Поступила в редакцию 05.08.2016)
Резюме. Получен комплекс структурных и морфометрических параметров щитовидной железы в сравнительном возрастном аспекте в качестве нормативной биологической базы для морфологического обоснования широкого спектра целенаправленных воздействий человека на организм птицы технологического, физиологического, лечебного и профилактического характера.
Ключевые слова: цыплята, куры, щитовидная железа, морфометрия, тироциты, нервные волокна.
Summary. The paper focuses on a variety of structural and morphometric parameters of thyroid gland in a comparative perspective as a normative biological base for morphological substantiation of a wide spectrum of directed technologic, physiological, therapeutic and prophylactic impacts of man on the organism of the chicken.
Key words: chickens, hens, thyroid gland, morphometry, thyrocyte, nerve fibres.
Введение. Функциональное состояние щитовидной железы определяет уровень активности обменных процессов, протекающих в организме, и во многом зависит от обеспеченности рациона животных йодом и его метаболизма. Гормоны щитовидной железы регулируют процессы роста и развития органов, величину энергетического, жирового, белкового, водного и минерального обменов, влияют на нервную систему, сердце и половые железы.
Анализ источников. Исследования, касающиеся гормональной регуляции физиологических функций организма сельскохозяйственных животных, стали ведущей отраслью биологической науки, без глубокого знания которой трудно понять сущность метаболизма и тем более целенаправленно им управлять. Определение и анализ таких показателей выступает в качестве надежного критерия за эффективностью вмешательства в процессы, которые тесно связаны с нейрогормональными механизмами, например, репродукции и развития человека и животных. Они также могут служить эффективным средством прогноза возникновения явных форм патологии [5, 10].
Тз и Т4 - основные гормоны щитовидной железы. Т4 секретируется только в щитовидной железе, в то время как 80 % Тз образуется из Т4 в периферических тканях (печень, почки, сердце, мышцы, мозг). Часть Т4 переходит в неактивный обратный Тз [7]. Преобладающим гормоном в крови, по данным большинства авторов, является Т4 - 134,0±13,20 нг/мл, Тз - 2,3±0,31 нг/мл. Уровень Т4 практически в 50 раз больше уровня Тз. Основное количество Тз и Т4 (70-90 %) связано с альбумином, преаль-бумином - 2 и альфа-глобулином. 11 % связывалось с липопротеидами с очень низкой плотностью. Для полной дифференцировки высших отделов в центральной нервной системе в онтогенезе необходим достаточный уровень тиреоидных гормонов. Инъекция Т4 и Тз в яйца на 25 день инкубации значительно улучшала выводимость цыплят.
При введении максимальных доз тироксина в желточные мешки отмечается гибель куриных эмбрионов. Инъекция низких доз тироксина уменьшала смертность эмбрионов, а средних - повышала их выживаемость на 15-20 % на 19-м дне развития. Некоторые исследователи обнаружили линейную регрессионную зависимость между массой эмбриона и уровнем тироксина в 13-дневном возрасте. На других стадиях инкубации масса эмбриона не коррелировала с уровнем этого гормона [2, 6].
Ряд исследователей доказали влияние трийодтиронина на усиление репликации ДНК, а также важную регулирующую роль Тз в процессе роста мышечной ткани. Некоторые из них пришли к вы-
воду, что тироксин стимулирует переход медленных мышечных волокон в быстрые и синтез «нового» изофермента миозина, не присутствующего ранее в мышечных симпластах. Наблюдали они за развитием грудной мышцы и широчайшей мышцы спины [8, 10, 12, 14].
В отдельных работах описано влияние гормонов щитовидной железы на всасывание питательных веществ в кишечнике цыплят. Так, усвоение глюкозы и лейцина было резко снижено при добавлении в корм тканей щитовидной железы. Ряд авторов полагают, что тироксин необходим для морфогенеза эпителиальных клеток на ворсинках в 12-перстной кишке эмбрионов кур. Известно, что гипергипотиреоз вызывали снижение желчеотделения в печени [6].
Некоторыми исследователями определено влияние щитовидной железы на рост и формирование костной ткани. В настоящее время несомненным является факт положительного воздействия гормонов щитовидной железы на гомеостаз и репаративную регенерацию костной ткани. Тиреоидные гормоны щитовидной железы ускоряют рост костей, активизируют процессы их консолидации. Любая причина, вызывающая недостаточность трийодтиронина, ведет к нарушению процессов пролиферации, к снижению барьерной стойкости окружающих тканей. Активное функционирование тиреоид-ного комплекса щитовидной железы обеспечивает своевременную пролиферацию малодифференци-рованных клеточных элементов [3, 9, 11].
Значительный ряд авторов изучили цикличность овариальной функции и морфологическое состояние яичников при гипо- и гипертиреозе. Ими выяснено значение эндогенного профиля тиреоидных гормонов для физиологической цикличности овариальной функции, процессов роста фолликулов и реализации овуляции. У кур после удаления щитовидной железы концентрация эстрадиола снижалась, а концентрация прогестерона возрастала [1, 9].
В литературе обнаруживаются данные, определяющие степень влияния гормонов щитовидной железы на процессы линьки и рост шерсти [1, 4]. После удаления щитовидной железы рост шерсти у баранов снижается более чем на 60 %. Обеспечение концентрации тироксина в крови на уровне 30 % от нормального полностью восстановило рост шерсти [13]. Исходя из проведенного анализа литературных данных, было установлено, что подробные данные по возрастной морфологии щитовидной железы у кур отсутствуют, что и послужило причиной проведения наших исследований.
Цель работы - получение общедоступными гистологическими методами комплекса структурных, морфометрических параметров щитовидной железы в сравнительном возрастном аспекте в качестве нормативной биологической базы для морфологического обоснования широкого спектра целенаправленных воздействий человека на организм птицы технологического, физиологического, лечебного и профилактического характера.
Материал и методика исследований. Объектом для гистологических и морфометрических исследований явились куры 1, 10, 20, 30, 60, 120-дневного, годовалого, 2-летнего возрастов.
Предметом изучения были щитовидные железы кур разных возрастных групп. Для проведения сравнительного изучения возрастных особенностей микроскопического строения железы и выявления критериев ее морфологической зрелости у кур гистосрезы были окрашены гематоксилин-эозином. Степень развития нервных структур в тканях щитовидной железы выявляли в гистопрепара-тах, подвергнутых импрегнации солями серебра по методам Бильшовского и Кампоса. Морфометри-ческие исследования проводили с помощью микроскопа Биоскан с прикладной программой «8сореРЬо1о».
Результаты исследований и их обсуждение. В суточном возрасте орган построен по компактному типу. Толщина капсулы составляет 20-25 мкм. Мелкие фолликулы располагаются между средними небольшими группами по 6-8 штук. В фолликулах среднего размера коллоид розового цвета с небольшим количеством пиноцитозных пузырьков, расположенных в основном у апикальных полюсов тироцитов, незначительное их количество обнаруживается в центральной части фолликула. Между фолликулами находятся достаточно развитые прослойки рыхлой соединительной ткани - 12-14 мкм. Значительной толщины капсула и межфолликулярные прослойки образуют достаточно существенную часть стромальных компонентов, в которых располагаются кровеносные сосуды и нервные структуры, однако, долек железы они еще не формируют.
У 10-суточных цыплят толщина капсулы органа существенно не изменяется, но ее волокна располагаются более рыхло и в них залегают кровеносные сосуды. Параметры межфолликулярной соединительной ткани уменьшаются до 6-8 мкм. Фолликулы в основном средней величины, округлые, плотно прилегающие друг к другу, коллоид с пиноцитозными пузырьками, преимущественно у апикальных полюсов клетки. Количество стромальных элементов уменьшается на 25 %.
Р и с. 1 - Микроструктура щитовидной железы 10-суточного цыпленка. Ветвление крупных интракапсулярных сосудов. Мик рофото - «Биоскан». Ув. х 280. Гематоксилин-эозин
Р и с. 2 - Микроморфология щитовидной железы курицы в возрасте 1 года. Единичные крупные фолликулы. Микрофото - «Биоскан». Ув. х 280. Гематоксилин-эозин
Толщина капсулы 20-суточных цыплят несколько уменьшается и составляет 15-20 мкм, ее волокна плотно прилегают друг к другу, окрашиваются интенсивно в розово-фиолетовый цвет, хорошо просматриваются ядра фибробластов, толщина межфолликулярных прослоек 5-7 мкм. Сохраняется тенденция уменьшения компонентов стромы как за счет уменьшения толщины капсулы на 25 %, так и межфолликулярных прослоек в 3,75 раза. Обнаруживается уже процесс формирования дольковой организации органа. Мелкие фолликулы располагаются по периферии органа, причем у самой капсулы лежат очень мелкие фолликулы, не содержащие коллоид, за ними обнаруживаются полоса фолликулов, в которых находится равномерно окрашенный коллоид без пиноцитозных пузырьков. Фолликулы среднего размера с признаками резорбции содержимого занимают центральную часть органа.
У 30-суточных цыплят толщина капсулы составляет 20-25 мкм с хорошо развитыми волокнистыми структурами. Межфолликулярная прослойка несколько увеличивается и составляет 7-9 мкм. Увеличение толщины капсулы и межфолликулярных соединительнотканных прослоек обусловливает увеличение общего количества компонентов стромы на 16,7 %.
На гистосрезах, полученных от 60-дневных цыплят, в подкапсулярной периферической зоне органа и в его центральной части обнаруживаются группы (по 10-12 штук) мелких фолликулов, размером 30-35 мкм, с бледно-розовым коллоидом. Кроме того, выявляется увеличение числа интерфолликулярных клеток, что свидетельствует об активизации новообразования фолликулярных структур паренхимы, а это надо считать подтверждением функциональной активизации железы. Уменьшается количество секреторных отделов в поле зрения микроскопа с одновременным увеличением их диаметра. Количество паренхиматозных структур увеличивается в 1,03 раза. Эти морфологические изменения указывают на факт становления щитовидной железы как сформированного и полноценно секретирующего органа, способного проявить свои регуляторные функции в ответственный период, подготавливающий организм к периоду яйцекладки.
У 120-дневных кур наблюдается существенный прирост живой массы птицы по сравнению с этим же показателем у 60-суточных цыплят в 3,47 и абсолютной массы органа в 4,34 раза. Толщина капсу-
лы практически не изменяется, а соединительнотканных прослоек несколько уменьшается, существенно увеличивается количество паренхиматозных структур - на 8,42 %. Они представлены в основном фолликулами среднего размера, плотно прилегающими друг к другу, с оптимизированной величиной диаметра, которая несколько уступает предыдущему возрастному периоду. Коллоид бледно-розового цвета. В нем обнаруживается много пиноцитозных пузырьков, распределенных по всему коллоиду равномерно - как в центральной части, так и у апикальных полюсов тироцитов.
У годовалых кур, несмотря на их еще активную яйцекладущую функцию, отмечается незначительный прирост массы железы. Изменения соотношения стромы и паренхимы носят несущественный характер. Толщина капсулы увеличивается в 1,03, а межфолликулярных прослоек - в 1,1 раза. Вместе с тем наблюдается увеличение размеров секреторных отделов и, как следствие, уменьшение их числа в поле зрения. Среди средних, которые составляют 85-90 % паренхимы железы, обнаруживаются крупные фолликулы овальной формы, величиной 150-170 мкм.
К 2-годам, в связи с ослаблением репродуктивной способности организма, отмечается спад и секреторной активности железы, что сопровождается значительным увеличением размеров фолликулов и снижением числа паренхиматозных элементов. Снижается относительная масса органа. Обнаруживается уменьшение количества паренхиматозных структур на 14,36 %. Капсула истончается, волокна в ней располагаются рыхло, между ними обнаруживаются прослойки жировой ткани, а толщина межфолликулярных прослоек значительно увеличивается - в 2,14 раза по сравнению с этими же структурами в щитовидной железе 120-дневных кур. В гистосрезах теперь обнаруживается увеличение числа крупных фолликулов. Они составляют 25-30 % паренхимы железы. При этом их полости заполнены густым и плотным коллоидом, который растягивает стенки и изменяет форму фолликулов до неправильно овальной. Отдельные из них объединены с соседними в лакуноподобные образования. Тироциты у крупных фолликулов теряют кубическую форму и становятся плоскими.
О функциональной активности железы у кур свидетельствует и процентное соотношение фолликулов разного диаметра. На ранних этапах постнатального развития количество средних и мелких фолликулов является вариабельным показателем: так, количество средних фолликулов увеличивается к 10-суточному возрасту на 8,24 %, стабилизируется в течение следующей декады, заметно снижается в месячном и особенно в 2-месячном возрасте, а максимальных величин достигает к периоду начала яйценоскости. У 120-дневных кур-молодок этот показатель составляет 93 % от всего количества фолликулов. У годовалых и 2-летних особей количество средних фолликулов опять снижается на 6,45 % и 21,5 % соответственно.
Большее число мелких фолликулов обнаруживается в щитовидной железе цыплят на ранних этапах их постнатального развития, максимальное количество - 24 % достигается в органе 60-суточных животных. Этот факт свидетельствует о бурно протекающих ростовых, формообразовательных и дифференцировочных процессах, о рокировке структурных компонентов щитовидной железы с целью формирования оптимально секретирующего эндокринного органа. Поэтому в 120-дневном и годовалом возрасте количество мелких фолликулов составляет всего 7 % и 8 % соответственно. Такое процентное соотношение свидетельствует о стабилизации перестроечных факторов и становлении органа как полноценно секретирующей железы.
Одним из важнейших показателей, свидетельствующих о функциональной активности щитовидной железы, является индекс Брауна, который определяется отношением диаметра фолликулов к высоте тироцитов. При этом надо обратить внимание на обратную зависимость цифровых значений индекса и физиологического состояния органа - низкие его показатели указывают на высокий уровень активности железы. Наименьшим индекс Брауна оказался у 120-дневных кур, что меньше, чем у цыплят суточного возраста на 50 %. В дальнейшем этот коэффициент подвергался изменениям, как в сторону его повышения, так и понижения. Не столь заметные колебания произошли к годовалому возрасту, увеличение составило всего лишь 4,39 %. Самое значительное повышение этого показателя -в 2,86 раза у 2-летних кур.
На материале 10-, 60- и 120-дневных цыплят, годовалых и двухлетних кур нами изучен нервный аппарат. Он слагается из пучков и стволиков разной толщины, а также одиночных, преимущественно безмякотных волокон, заканчивающихся афферентными и эффекторными нервными окончаниями.
При этом следует отметить, что большая часть нервов входит в железу через ее капсулу в составе сосудисто-нервных пучков, меньшая - самостоятельно.
Нервные стволики, пучки, одиночные волокна, сопровождающие сосуды, формируют вокруг последних и в толще стенки нервные сплетения различной степени сложности. Подавляющее большинство волокон таких сплетений образуют нервные окончания на составных компонентах самих сосудов и оказывают свое трофическое и регуляторное воздействие на фолликулярные и клеточные структуры через количество приносимой к ним крови. Некоторая часть волокон, отщепляясь от сосудистых сплетений, объединяется с ветвями, идущими вне сосудов, и образуют вокругфолликулярные нервные сплетения, посылающие свои веточки уже непосредственно к клеточным элементам.
В щитовидной железе 10-суточных цыплят диаметр нервных пучков, расположенных в капсуле щитовидной железы, составляет 29,84 мкм, между волокнами пучков выявляются рыхло расположенные соединительнотканные структуры с мелкими кровеносными сосудами. Входя в паренхиму органа, пучки веерообразно разветвляются и погружаются в междольковую соединительную ткань. Диаметр их составляет 9,63 мкм. Последние, в свою очередь, распадаются на тонкие нервные стволики (2-3) и волокна, которые располагаются на и в базальной мембране фолликулов. Проникая в дальнейшем между тироцитами, они охватывают практически по всему периметру секретообразующие клетки.
В щитовидной железе 60-суточных цыплят характер ветвления нервных структур не претерпевает существенных изменений. Несколько увеличивается лишь толщина внутрикапсулярных пучков в основном за счет утолщения соединительнотканных прослоек между нервами, и они приобретают более петлистый ход. Наиболее активные формообразовательные процессы в нервных структурах щитовидной железы наблюдаются у 120-дневных кур. Диаметр внутрикапсулярных пучков существенно не изменяется, но более плотными становятся вокругсосудистые нервные сплетения. Перифоллику-лярные волокна густой сетью окружают каждый фолликул и, анастомозируя своими веточками, формируют своеобразный наружный каркас из нервных элементов. От этих структур многочисленные волоконца погружаются в фолликул, между тироцитами, опоясывают их, образуя на телах клеток концевые пуговчатого типа окончания, часть которых проникает и в коллоид фолликула.
У годовалых кур диаметр внутрикапсулярных пучков несколько уменьшается, преимущественно за счет некоторого истончения прослоек рыхлой соединительной ткани. Диаметр перифолликуляр-ных волокон, хотя незначительно, но уменьшается. Нервы располагаются в органе множественными стволиками, с большим количеством анастомозов. Нервные стволы и волокна образуют в поверхностных слоях органа - крупнопетлистое, а в глубоких - мелкопетлистое нервные сплетения.
Р и с. 3. Щитовидная железа 60-суточного цыпленка. Капсулярные нервы. Вход нервных пучков в железу. Микрофото - «Биоскан». Ув. х 280. Импрегнация серебром
Р и с. 4. Источники формирования перифолликулярных нервных сплетений в щитовидной железе 120-дневных кур. Микрофото - «Биоскан». Ув. х 280. Импрегнация серебром
У 2-летних кур увеличение диаметра внутрикапсуляных и междольковых пучков происходит за счет разрыхления и увеличения количества жировых клеток в прослойках рыхлой соединительной ткани. Нервы в пучках характеризуются неровными контурами, неоднородной плотностью их окраски, причем обнаруживаются участки с наплывами нейроплазмы, а также максимально истонченные и даже фрагментированные с признаками уолеровской дистрофии. В сплетениях уменьшается количество анастомозов, они приобретают широкопетлистое строение.
Анализ полученных морфометрических результатов позволил установить, что в интервале 10-60 суток происходит увеличение толщины внутрикапсулярных пучков и междольковых нервов соответственно на 7,78 и 4,98 %, а к 120-дневному возрасту эти показатели не претерпевают существенных изменений. В органе годовалых кур отмечается уменьшение диаметра этих структур на 6,67 и 4,65 % соответственно. Несколько иная тенденция прослеживается в изменении диаметра вокругфоллику-лярных волокон. В интервале 10-60 суток отмечается незначительное увеличение этого показателя, а у 120-дневной птицы диаметр повышается в 1,31 раза. В органе годовалых и двухлетних кур обнаруживается отрицательная динамика - уменьшение составляет 1,11 и 1,61 раз.
Полученные данные о развитии нервных структур свидетельствуют об их мобильной морфологической и морфометрической перестройке, которая коррелирует с уровнем функциональной активности органа на разных этапах постнатального онтогенеза.
Заключение. Предложен комплекс гистологических, морфометрических показателей для оценки морфофункционального состояния щитовидной железы кур в самые ответственные периоды их жизни, который может служить в качестве нормативной основы для дальнейшего совершенствования и накопления знаний в области морфологии и физиологии щитовидной железы птиц при нормальных и патологических состояниях.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бурова, А. А. Сравнительная морфология щитовидной железы пушных зверей клеточного содержания: автореф. дис. ... канд. вет. наук: 16.00.02. / А. А. Бурова; Санкт-Петербургская академия ветеринарной медицины. - СПб, 2000. -18 с.
2. Вахмянин, С. А. Влияние химических элементов в питании птицы / С. А. Вахмянин // Перспективные направления научных исследований молодых ученых и специалистов Урала и Сибири: материалы 6 науч.-практ. конференция - Троицк, 2002. - С. 64-65.
3. Вихрук, Т. И. Изменение тимуса и щитовидной железы под влиянием физических нагрузок / Т. И. Вихрук, О. С. Береснева // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - 2000. - № 3. - С. 31.
4. Гугушвили, Н. Н. Цитохимические показатели активности щелочной фосфатазы у крупного рогатого скота / Н. Н. Гугушвили // Труды / Кубанский государственный аграрный университет. - 2001. - Т. 387. - С. 152-154, 189.
5. Клименкова, И. В. Микроморфология щитовидной железы у кур в постнатальном онтогенезе / И. В. Клименкова, Ф. Д. Гуков // Сельское хозяйство - проблемы и перспективы: сб. науч. тр. / ГГАУ. - Гродно, 2004. - С. 178-180.
6. Количественные показатели гормонального статуса сельскохозяйственных животных / В. П. Радченко [и др.] // Сельскохозяйственные животные. Физиологические и биохимические параметры организма: справочное пособие / ВНИИ физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных. - Боровск, 2002. - С. 235-258.
7. Манухина, А. И. Морфофункциональные особенности эндокринных желез и органов иммунной системы свиней разного потенциала продуктивности / А. И. Манухина, О. Б. Брускова // Актуальные проблемы биологии в животноводстве: тезисы докладов третьей Международной конференции, 6-8 сентября 2000 г., Россия, Боровск / Всероссийский НИИ физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных. - Боровск, 2000. - С. 323-325.
8. Марсакова, Н. В. Структура щитовидной железы крысы при дефиците I ", Cu2+, Co2+ / Н. В. Максакова, Г. В.Мартынов, Т. Г. Скрипник // Морфология: архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - 2000. - № 3. - С. 75.
9. Микроморфология щитовидной железы цыплят первого месяца жизни / И. В. Клименкова [и др.] // Исследования молодых ученых в решении проблем животноводства: материалы III Международной научно-практической конференции. - Витебск, 2003. - С. 120-123.
10. Пилов, А. Х. Морфологическая и функциональная характеристика щитовидной железы домашних животных / А. Х. Пилов // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2003. - № 3. - С. 62-63.
11. Таратынова, М. В. Определение обеспеченности сельскохозяйственных животных йодом и обследование у них объема щитовидной железы / М. В. Таратынова, В. А. Чуйко // Образование, наука, производство: Международный студенческий форум, г. Белгород, 22-24 мая: сб. тезисов докладов. - Белгород, 2002. - Ч. 2. - С. 28-30.
12. Evaluation of thyroid in obese dogs and in dogs undergoing a weight loss protocol / S. Daminet [et al.] // J. Vet. Med. A. -2003. - № 4. - P. 213-218.
13. Forhead Alisan, J. Ontogenis regulation of hepatic and renal glucose-6-phosphtase actiwities by thyroid hormones in fetal sheep near term / Alisan J. Forhead, Imaes Marstone, Abigail L. Fowden // J. Physiol. Proc. - 2000. - P. 23-24.
14. Yu, S. Effect of low levels of dietary tyrosine on the hair lolour of cats / S. Yu, Q. R. Rogrs, J. G. Morris // J. Small Anim. Pract. - 2001. - № 4. - P. 176-180.
