CC BY
31
УДК: 619:591.111.636.082.455:636.2
ЭРИТРОЦИТОПОЭЗ КОРОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО
СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА
Е. М. ЛИВОЩЕНКО
Сумской национальный аграрный университет, г. Сумы, Украина, 40021
(Поступила в редакцию 09.11.2016)
Резюме. Данные исследований изложенные в статье свидетельствуют о зависимости эритроцитопоеза в организме коров от физиологического состояния. Установлено, что в течение первого триместра стельности коров постепенно изменяются показатели эритроцитопоеза. Так, общее количество эритроцитов в крови стельных коров повысилось на 4,84 %, содержание гемоглобина - на 3,18 %. Однако, средний объем эритроцитов крови коров опытной группы оказался в 1,12раза (р<0,05) меньше, чем у нестельных коров. Кислородная емкость крови стельных коров повысилась на 5,44 %, порциальное давление кислорода на 5,02 %, а углекислого газа на 4,44 % было больше, чем у нестельных коров. К концу периода стельности показатели гемопоэтических факторов роста, общее количество эритроцитов, содержание гемоглобина в крови и гемато-крит были соответственно в 1,14, 1,06 и в 1,14 раза больше, чем у нестельных коров (р<0,05).
Ключевые слова: физиологическое состояние, эритроцитопоэз, стельность, организм, гомеостаз.
Summary. Research data presented in the article suggest that erythropoiesis in the body of cows depends on its physiological state. It is established that during the first trimester of cow pregnancy parameters of erythropoiesis are gradually changing. Thus, the total number of erythrocytes in the blood of pregnant cows increased by 4.84 %, hemoglobin content - by 3.18 %. However, the mean red cell volume in cows of the experimental group was 1.12 (p<0.05) less than that in nonpregnant cows. The oxygen capacity of blood in pregnant cows increased by 5.44 %, partial oxygen pressure - by 5.02 % , and the amount of carbon dioxide was larger in nonpregnant cows by 4.44 %. By the end of the pregnancy indicators of hematopoietic growth factors, the total number of erythrocytes, hemoglobin content in blood and the hematocritis were respectively 1.14, 1.06 and 1.14 times greater than those in nonpregnant cows (p<0.05).
Key words: physiological state, erythropoiesis, pregnancy, organism, homeostasis.
Введение. Адаптационные механизмы максимально поддерживают процесс обеспечения гомео-стаза организма животных. Одним из наиболее важных звеньев адаптационных механизмов является изменение процессов гемоцитопоэза в организме животных в зависимости от периода роста, развития и физиологического состояния. Гемопоэтические клетки отличаются большим разнообразием как по функциональным свойствам, так и по степени зрелости. Такие важнейшие функции крови, как транспорт кислорода, гемостаз, фагоцитоз и иммунная защита осуществляются клетками различных линий дифференцирования, что и определяет актуальность изучения процессов гемоцитопоэза в организме коров в зависимости от физиологического состояния.
Анализ источников. Целенаправленное управление продуктивностью и репродуктивными функциями организма животных во многом зависит от механизмов поддержания гомеостаза. Гомеостаз рассматривают как способность организма поддерживать внутреннюю среду на постоянном уровне в зависимости от действия внешних факторов [5, 6]. Принимая постоянство внутренней среды организма важнейшим условием нормального функционирования, следует считаться с тем, что показатели гомеостаза не являются абсолютными, а относительно динамичными. Это постоянство достигается непрерывно совершаемой работой органов и тканей, формированием функциональных систем в результате чего выравниваются происходящие под влиянием внешней среды и жизнедеятельности организма сдвиги в составе физических свойств внутренней среды организма [7, 8].
В настоящее время к механизмам, обеспечивающим структурно-функциональное единство организма относят большое количество реакций [3]. Приспособительное поведение животных и человека во внешней среде и самоуправление собственной внутренней средой постоянно связано с затратами энергии, получение и использование которой становится обязательным условием жизни.
Гомеостаз обеспечивается согласованным управлением ряда физиологических систем центральной нервной системой и эндокринными факторами при взаимодействии многих внутренних органов и системы крови с обязательным участием таких процессов, как эритроцитопоэз, связанный с синтезом гемоглобина [1-4]. Исследователи указывают на то, что зависимость эритроцитопоеза от эритро-цитарного состава крови установлена, однако схема данного механизма еще не уточнена. Считают, что центральным звеном регуляции эритроцитопоеза является уровень образования эндогенного эритроцитопоэтина [9-11]. Определяющим условием этих изменений является содержание кислорода в корковом слое почек. При анализе механизмов эритроцитопоеза выявлено, что эритроцитопоэтины
являются индикатором эритроидной дифференцировки и стимулятором эритропоэтин-чувствительных клеток.
Кровь является основой внутренней среды, контактирующей с окружающей средой посредством внутренних органов. Соответственно гемодинамика обеспечивает течение обмена веществ и кислорода на разделительных поверхностях систем «кровь-ткани» и «кровь-внешняя среда». Постоянный газовый обмен с поглощением кислорода и выделением углекислого газа определяет оптимальный состав артериальной крови.
Цель работы - изучение эритроцитопоеза у коров в зависимости от физиологического состояния как механизма, который принимает участие в быстром и эффективном восстановлении непрерывно нарушаемого относительного постоянства внутренней среды организма в период стельности.
Материал и методика исследований. Исследования провели в условиях хозяйства «САД» Сумского района, Сумской области. Лабораторные исследования провели в условиях кафедры анатомии, нормальной и патологической физиологии животных Сумского национального аграрного университета, отдела № 20 Института прикладной физики НАН Украины (г. Сумы).
Для проведения исследований нами были сформированы две группы коров черно-пестрой породы, второй-третьей лактации. В опытную группу (n = 10) относили коров после первого осеменения, и отбор проб крови проводили в конце предполагаемого первого месяца стельности животных. В случае, если корова приходила в охоту повторно, животное повторно осеменяли и конец месяца считали первым месяцем стельности. Такой прием использовали до формирования группы из десяти коров. Коров, которые после двух осеменений не оплодотворились при отсутствии нарушений показателей гомеостаза относили в контрольную группу (n = 5). Отбор проб крови от животных контрольной и опытной групп проводили в конце каждого месяца исследований. В крови животных определяли: количество эритроцитов (1012 /л), гематокорит, %; среднее содержание гемоглобина в эритроците, пг; средний обьем эритроцитов, мкм3; среднюю концентрацию гемоглобина в эритроците крови, г/л; кислородную емкость крови по формуле: КЕК = 1,03 х Hb + 4,36 об %; кислородную емкость гемоглобина делением кислородной емкости крови на содержание гемоглобина (об %).
Исследование показетелей эритроцитопоэза крови коров проводили на гематологическом анализаторе «ABX MICROS 60 - OT», Франция.
Во время проведения экспериментальных исследований придерживались международних требований «Европейской конвенции защиты хребетных животных, которые используються в экспериментальных и других научных целях» (Страсбург, 1986 г.), и закона Украины «О защите животных от жестокого обращенияя» № 3447-IV от 21.06.2006 г.
Полученные данные статистично обработали с использованием программы Office Excel 2007 и Statistica 7. Оценку достоверности результатов исследований проводили по t-критерию Стьюдента.
Результаты исследований и их обсуждение. В результате проведенных исследований нами установлены значительные различия в процессах эритроцитопоеза у стельных и нестельных коров к концу второго и третьего триместра стельности.
В динамике первых трех месяцев стельности животных нами не установлены различия в процессах эритроцитопоеза у стельных и нестельных коров. Установлено, что общее количество эритроцитов в крови коров опытной и контрольной групп было недостоверно больше и колебалось от 7,02±0,12 до 7,36±0,24 т/л. Общее содержание гемоглобина в крови коров контрольной группы составляло в среднем, за первый триместр исследований 106,80±2,40 г/л, у животных опытной группы было (110,2±4,20) лишь на 3,18 % больше. Вместе с тем средний обьем эритроцитов крови коров опытной группы оказался в 1,12 раза (р < 0,05) меньше, чем у коров контрольной группы. Возможно повышение активности эритро-цитопоеза в организме стельных коров, которое характеризуется тенденцией увеличения общего количества эритроцитов в крови к концу первого триместра стельности и сопровождается выбросом в кровь большего количества эритроцитов, что и влияет на показатели среднего объема эритроцитов в крови.
Среднее содержание гемоглобина в эритроцитах крови коров опытной группы оказался на 4,24 % меньше, чем у кров контрольной группы. Учитывая то, что среднее содержание гемоглобина в эритроците отражает функциональную полноценность эритроцитов, их способность выполнять основную кислородсвязывающую функцию, мы считаем, что к концу первого триместра стельности коров происходит выброс эритроцитов в кровь из депо и в меньшей степени это связано с активацией процесса гемоцитопоэза. Средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах крови коров опытной и контрольной группы оказалась наиболее стабильной и практически не отличалась.
Кислородная емкость крови коров опытной группы оказалась на 5,44 % больше, чем у коров контрольной группы. Вместе с тем к концу первого триместра стельности коров нами выявлена тенденция увеличения показательней кислородного гомеостаза и кислотно-щелочного баланса в их организме. Так, содержание ионов водорода в крови коров опытной группы было больше на 4,02 %, парциальное давление кислорода в крови оказалось на 5,02 %, а углекислого газа на 4,44 % больше, чем у нестельных коров. Такие изменения показателей кислородного гомеостаза в организме коров к концу первого триместра стельности мы связываем с началом интенсивного роста и развития плода. Этот период, как правило, совпадает с периодом интенсивной лактации коров, что в комплексе и вызывает физиологические изменения параметров гемоцитопоэза, кислородного гомеостаза, как адаптационной реакции организма.
К концу второго триместра стельности коров практически все исследованные показатели этитро-цитопоеза, эритрокининов оказались достоверно больше, чем у нестельных коров. В целом за весь период стельности установлено, что физиологическое состояние организма коров существенно влияет на процессы гемоцитопоеза. Установлено, что общее количество эритроцитов в крови, содержание гемоглобина и гематокрит у стельных коров были больше, чем у нестельных коров соответственно в 1,14, 1,06 и в 1,11 раза (р < 0,05). Среднее содержание гемоглобина в эритроците крови коров опыт группы было в 1,22 раза (р<0,05) больше, чем у коров контрольной группы.
Более высоким была и средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах и ширина распределения эритроцитов по объему в крови коров опытной группы (в 1,16-1,17 раза, р < 0,05). Более значительными были изменения в показателях лейкоцитограммы и тромбоцитограммы крови коров опытной группы. Количество лейкоцитов и тромбоцитов в крови коров опытной группы было в 1,13-1,17 раза больше, чем у коров контрольной группы. Тромбокрит крови коров опытной группы был в 1,58 раза больше (р < 0,01), чем у коров контрольной группы. Значительно меньшим оказался средний объем тромбоцитов в крови коров контрольной группы. У коров контрольной группы данный показатель составлял 5,84±0,11 мкм3, что в 1,35 раза (р < 0,01) меньше, чем у стельных кров.
Заключение. Результаты проведенных исследований свидетельствуют об изменениях эритроци-топоеза в организме коров в зависимости от физиологического состояния.
В течение первого триместра стельности коров установлена тенденция к повышению активности эритроцитопоеза у данных животных. За первые три месяца стельности в крови коров общее количество эритроцитов повысилось на 4,84 %, содержание гемоглобина в крови на 3,18 %. Вместе с тем средний объем эритроцитов крови коров опытной группы оказался в 1,12 раза (р < 0,05) меньше, чем у нестельных коров. Кислородная емкость крови стельных коров оказалась на 5,44 % больше парциальное давление кислорода в крови было на 5,02 %, а углекислого газа на 4,44 % больше, чем у нестельных коров. К концу второго триместра стельности коров и в целом за весь период стельности показатели эритроцитопоеза были достоверно больше, чем у нестельных коров.
ЛИТЕРАТУРА
1. Аконов, С. Э. Тромбоцитарно-эритроцитарные взаимодействия и вопросы исследования функцюнального состояния клеток крови. Лабораторное дело / С. Э. Аконов, Э. С. Габриелян. - 1988. - С. 21-25.
2. Атлас по цитологии, гистологии и эмбриологии / Р. П. Самусев, А. В. Смирнов. - Мир и Образование, Оникс, Хар-вест, 2006 - 400 с.
3. Березюк, О. М. Дослщження продукцп еритропоетину у хворих з анемiчнимсиндромом при гострш мiелоlднiй лей-кемл / О. М. Березюк // Гематолопя та трансфузюлопя. - 2010. - № 3 - С. 30-36.
4. Белинская, И. В. Экспериментальная анемия: динамика показателей крови и эритроцитарных индексов, содержание железа и меди в сыворотке на пике развития анемии у крыс / И. В. Белинская // Гематолопя та трансфузюлопя. - 2010. - № 5 - С. 36-42.
5. Березюк, О. М. Исследование продукции эритропоэтина у больных с анемическим синдромом на фоне острой миело-идной лейкемии / О. М. Березюк // Гематолопя та трансфузюлопя. - 2010. - № 3 - С. 30-36.
6. Боброва, О. М. Вплив проникних крiопротекторiв i низьких температур на бар'ерш функцп мембран еритроципв кор-дово1 кровi / О. М. Боброва, Л. В. Цимбал, О. В. Зшченко // Гематолог1я та трансфузюлопя. - 2010. - № 5 - С. 23-26.
9. Габриелян, Э. С. Клетки крови и кровообращение / Э. С. Габриелян, С. Э. Аконов. - Ереван, 1985. - 275 с.
10. Дерпак, Ю. Ю. Дослщження реолопчних властивостей периферично1венозно1 кровi у донорiв кровi / Ю. Ю. Дерпак, С. В. Видиборець // Гематологя та трансфузюлопя. - 2010. - № 4 - С. 27-30.
11. Методики морфолопчних доопджень: монограф1я / М. М. Багрш, В. А. Дiброва, О. Г. Попадинець; за ред. М. М. Багр1я, В. А. Дiброви. - Вшниця: Нова книга, 2016. - 328 с.
12. Решн, М. В. Характер трансформацй форми еритроципв залежно вщ юнно! сили i рн середовища експозицй / М. В. Решн, В. В. Кирошка // Гематолопя та трансфузюлопя. - 2010. - № 2 - С. 27-30.
13. Среднее содержание гемоглобина в ретикулоците - точный показатель дефицита железа у подростков / [Е.Б. Мачне-ва и др.]. - Педиатрия. Журнал имени Г. Н. Сперанского, 2015. - № 6. - С. 48.
