CC BY
34
ГИСТОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА И ГОРМОНАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ И ЯИЧНИКОВ У СВИНЕЙ В ПЕРИОД ФОРМИРОВАНИЯ ПОЛОВОЙ ФУНКЦИИ
О.Б. Сеин, доктор биологических наук, профессор, декан факультета ветеринарной медицины Д.О. Сенн, кандидат биологических наук, ассистент. В.Ь. Голощапов, ассистент Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И И. Иванова
Одним из основных вопросов в осуществлении поставленных задач по увеличению производства продукции животноводства является наиболее рациональная организация воспроизводства сельскохозяйственных животных, в гом числе и свиней. В связи с этим большого внимания заслуживает изучение важнейших процессов. связанных с их репродуктивном функцией.
Из исследований, выполненных в этом направлении известны работы А.В. Квасницкого, Ю.Д. Клинского, Н.Н. Михайлова, В.Д. Мисай-лова, А.Г. Нежданова, М.И. Прокофьева. А.А. Сысоева и других учёных, где воспроизводительная функция рассматривается как сложный нейроіуморальньїй процесс, сопровождающийся функциональными сдвигами в половой сфере и во всём организме животного в целом.
Как известно оплодотворение, супорос-ность, роды, послеродовый и подсосный периоды, являются звеньями репродуктивного цикла, который повторяется неоднократно в течение жизни свиноматки. От полноценности этого цикла напрямую зависит рентабельность свиноводства, как животноводческой отрасли в целом, так и отдельно взятого хозяйства.
Успехи современной физиологии животных и акушерских наук позволяют достаточно полно и детально представить репродуктивный процесс, протекающий у самок, а также раскрыть ряд важнейших биологических механизмов и закономерностей. Эти достижения являются фундаментом для разработки новых методов биотехники размножения сельскохозяйственных животных, таких как гормональная регуляция половой функции, искусственное осеменение, трансплантация эмбрионов.
Анализ источников литературы свидетельствует о том, что в регуляции половой функции у самок, наряду с яичниками, принимают участие и другие железы внутренней секреции, к которым можно отнести щитовидную железу.
Известно, что тиреоэктомия снижает не только обмен веществ и окислительные процессы в организме, но и гонадотропную активность гипофиза, нарушает половую цикличность. По данным Г А. Черемисинова (2000), с наступлением стадии возбуждения полового цикла, а также в период развития и функционирования жёлтого тела, щитовидная железа приходит в состояние гиперфункции. О взаимосвя-
зи щитовидной железы с половой функцией в своих работах отмечают Е.А. Кремлёв и др., 1988; Т.Е. Губернаторов и др., 1993; А.С. Лобо-дин и др., 1994; Р. Ясгг^шзг, 1994; Ь.А. ТЬгип еГ а!., 1997 и другие исследователи.
Однако, до настоящего времени, остаётся малоизученной роль щитовидной железы в процессах полового созревания и становления половой функции. Имеющиеся сведения немногочисленны, часто носят противоречивый характер и не раскрывают сущности интерьер-иых перестроек, происходящих в организме самок в этот важнейший период онтогенеза.
Учитывая вышеизложенное, целью настоящей работы являлось изучение морфофункцио-нальных особенностей щитовидной железы и яичников у ремонтных свинок в период становления половой функции.
Объектом исследований были ремонтные свинки крупной белой породы, у которых проводили взятие крови, а также отбор щитовидных желез и яичников. который осуществляли с учётом возрасла (ежемесячно с 3 до 10 мес) и физиологического со-стояния животных в условиях мясокомбинат или во время внутрихозяйственного убоя.
Наступление полового созревания и стадий полового цикла определяли по особенностям функционального состояния яичников после убоя животных.
Гистологические исследования проводили на кафедре терапии и акушерства Курской ГСХА по общепринятой схеме: фиксация материала, обезвоживание в спиртах возрастающей концентрации и ксилоле, заливка в парафин и приготовление парафиновых срезов на санном микротоме, окрашивание препаратов (Д.С. Саркисов и др., 1996). Фиксировали материал в 10% нейтральном формалине, жидкости Штиве и Карнуа. Окрашивали гистосрезы гематоксилин-эозином. Для морфомезрических измерений ИСП0ЛЬ301Ц1ЛИ винтовой окуляр-микрометр. С применением микроскопа МНИ-15 и цифровой видеокамеры с гистологических препаратов делали фотоснимки.
Определение в плазме крови тиреоидных гормонов (Тз, 'IV). эстрадиола-17р и прогестерона осуществляли иммуноферментным методом в Курс кой областной клинической больнице №1.
Проведённые нами исследования показали, что микроскопическое строение щитовидной железы у подопытных свиней в большой степени зависит от её функционального состояния. 11ри этом были выявлены характерные изменения в железе напрямую связанные с возрастом
животных и функциональным состоянием репродуктивной системы.
У свинок 3-4- месячного возраста функциональная активность щитовидной железы находилась на относительно высоком уровне, о чём свидетельствуют морфометрические показатели, представленные в таблице. Диаметр фолликулов у свинок колебался в пределах 66,0±0,44
- 70,2±0,63 мкм, высота эпителия составляла 11,0±0,18 - 11,7±0,15 мкм, площадь ядер тире-оцитов достигала 27,8±0,12 - 28,0±0,17 мкм2, индекс Брауна составлял 5,6±0,10 - 6,4±0,11.
1. Морфометрические показатели щитовидной железы ремонтных свинок в возрастном аспекте
Примечание: * - при Р<0.05. по сравнению с соответствующими показателями у свинок 3- месячного возраста.
Высокая функциональная активность щитовидной железы у свинок 3-4 - месячного возраста подтверждается и тем, что в паренхиме железы доля фолликулов значительно превышала долю интерфолликулярной эпителиальной ткани. При этом фолликулы имели округлую или овальную форму.
У 5- месячных свинок секреторная активность щитовидной железы также оставалась на высоком уровне. 11есмофя на го, чго диамспр её фолликулов практически не изменялся (70,0±0,54 мкм) по сравнению с таковым у 4 - месячных животных (70,2±0,63 мкм), высота эпигелия (13,5±0,12 мкм) и площадь ядер гиреоцигов (29,5*0.16 мкм2) увеличились, а индекс Брауна достигал 5,0±0,14. Помимо морфометрических изменений в железе выявлялась глубокая васкуляризация краевого коллоида (рис. 1а). В результате повышенной секреции клетки изменяли свою форму, то есть из цилиндрических становились кубическими или плоскими клепками.*
Воз- раст. мес Морфометрические показатели
диаметр фолликулов. мкм высота эпителия, мкм площадь ядер тире-оцктов, мкм"’ индекс Ьрауна
3 66,0*0,44 11,7*0,15 27,8*0,12 5,6*0,10
4 70,2*0,63* 11,0*0,18* 28,0*0.17 6,4^0,11 *
5 70,0*0,54* 13,9*0,12* 29.5*0,16* 5,0*0.14*
6 61,33:0,48 14,4*0,21* 30,3*0,15* 4.2*0.12*
7 68,8*0,66* 12,8*0,23* 28,8+0,15* 5,4*0,12*
8 94.8*0,53* 10,6*0,18* 26,6*0.18* 8,9*0,15*
9 101,7*0.68* 10,8*0.15* 26,3*0.17* 9,4*0,19*
10 118.0ЮЛ4* 9.9*0.26* 25,7*0.19* 11.9*4). 17*
Рис.1. Гистоструктура щитовидной железы у ремонтных свинок в период становления половой функции: а- возраст 5 мес; б- возраст 6 мес. В железах хорошо выражена секреция и пролиферация интерфолликулярного эпителия. Окраска гематоксилин-эозином, увеличение 6><24.
У свинок 6 - месячного возраста активизация функционального состояния щитовидной железы продолжалась. Диаметр фолликулов уменьшился до 61,3±0,48 мкм, высота и площадь тиреоцитов увеличилась соответственно до 14,4±0,21 мкм и 30,3±0,15 мкм2, индекс Брауна составлял 4,2±0,12. Выявленные изменения всех показателей были статистически достоверными (Р<0,05-0,01). Установлено, что щитовидная железа у 6- месячных свинок имеет более выраженные морфологические черты, дольчатое строение хорошо просматривается. Паренхима хорошо развита и усиленно васку-ляризованна. Активно продолжается секреция и истончение эпителия, образование в фолликулах свободных от коллоида участков и его концентрация в лимфатическом русле интерфолликулярного пространства. Отмечалось растворение коллоида и обильная его резорбция в интерфолликулярную лимфатическую систему. Наличие ядрышек в ядрах тиреоцитов указывает на активное участие эпителия фолликулов в процессах белкового синтеза.
У 7- месячных свинок функциональная активность щитовидной железы по сравнению с 6- месячными животными понизилась. Так, диаметр фолликулов в железе увеличился до 68,8±0,66 мкм, высота эпителия и площадь ядер тиреоцитов уменьшились соответственно до 12,8±0,23 мкм и 28,8±0,15 мкм2, индекс Брауна
составил 5,4±0,12. Секреторные процессы в тиреоидном эпителии снижались, ингра- и интерфолликулярный коллоид из светлого и ба-зофильного сетчатого крупнозернистой структуры, превратился в оксифильный гомогенной структуры.
У свинок 8-9- месячного возраста функциональная активность щитовидной железы также находилась на относительно низком уровне. Отмечалось существенное увеличение размеров фолликулов (94,8±0,53 - 101,7±0,68 мкм). Эпителий фолликулов становился более плоским (рис 16) по сравнению с предыдущим периодом наблюдений (10,6±0,18 - 10,8±0,15 мкм), площадь ядер тиреоцитов также уменьшилась (26,3±0,17 - 26,6±0,18 мкм ), индекс Брауна находился в границах 8,9±0,15 - 9,4±0,19.
У свинок 10- месячного возраста эпителий становится более уплощённым (9,9±0,26 мкм), фолликулы были переполнены коллоидом, который приобретал гомогенную консистенцию, уплотнялся и интенсивно окрашивался кислыми красителями. Площадь ядер тиреоцитов уменьшилась до 25,7±0,19 мкм . Наблюдалось повышение доли стромальных компонентов железы, прежде всего соединительнотканных прослоек между дольками и между фолликулами в дольках. Уменьшалась железистая паренхима, которая находилась в состоянии гипоплазии. Имели место изменения кровообращения в
а) б)
Рис.2. Гистоструктура щитовидной железы у ремонтных свинок после становления половой функции: а- возраст 8 мес; б- возраст 10 мес. Секреторные и пролиферативные процессы в железе находятся на низком уровне. Окраска гематоксилин-эозином, увеличение 6*24.
сосудах микроциркуляторного русла, выражающиеся в застое форменных элементов крови в капиллярах. Наблюдалось увеличение доли фолликулов овальной и вытянутой формы (рис. 2 б) и уменьшение количества округлых фолликулов. Такие морфологические изменения в щитовидной железе свидетельствуют о том, что функциональная активность железы заметно снижается.
При исследовании яичников было установлено, что у свинок 3-4- месячного возраста они небольшие, продолговатой формы, и несколько сплюснуты с боков. На поверхности просматривались фолликулы в виде стекловидных, прозрачных образований размером с просяное зерно, имеющих плоскую поверхность, не выступающую за границы яичника.
Под оболочкой яичников находились компактно расположенные группы первичных фолликулов. В поле зрения микроскопа их насчитывалось у свинок в 3- месячном возрасте -6,3±0,9, а в 4 - месячном - 8,4±1,5.
Вторичные фолликулы представляли собой округлые образования с яйцеклеткой в центре, окружённой несколькими слоями кубических фолликулярных клеток с тёмно-фиолетовыми округлыми ядрами, которые вплотную прилетали к овоциту. При этом полость в фолликулах отсутствовала. Количество вторичных фолли-
кулов у свинок в 3 месяца составляло в 1 см2 гистосреза 15,3±1,8 и в 4 месяца - 17,8±2,3.
Третичные фолликулы и жёлтые тела в яичниках у свинок 3- и 4- месячного возраста не обнаруживались.
У свинок в возрасте 5 месяцев яичники преимущественно имели округлую форму, на их поверхности в некоторых местах хорошо просматривались третичные фолликулы, которые имели вид несколько выпуклых образований.
Первичные фолликулы более плотно располагались у поверхности яичника в виде мелких скоплений; их количество у 5 - месячных свинок в среднем составляло 10,7±2,2 в 1 см2 гистосреза. Количество вторичных фолликулов у свинок в 5- месячном возрасте составляло 20,5±2,7 в 1 см2 гистосреза, а тритичных -7,0±2,0 в 1 см2 гистосреза. Жёлтые тела в количестве 4 (по 2 в каждом яичнике), были обнаружены только у одной свинки, а у остальных животных они не встречались.
У 6- 7- месячных свинок яичники приобретали бугристую поверхность, на которой просматривались созревающие фолликулы, а у некоторых животных единичные жёлтые тела. Фолликулы имели вид пузырьков, наиболее крупные из них (размером 0,7 - 0,8 см) при пальпации флюкгуировали. Жёлтые тела были округлой формы и плотной консистенции.
Гистологический анализ тканей яичников у свинок 6- месячного возраста показал, что количество примордиальных фолликулов составляло в среднем 11,8±2,7 в одном поле зрения микроскопа. При этом их размеры, структура и окраска не отличались от фолликулов, исследованных в предыдущие периоды. Количество вторичных фолликулов в среднем достигало 46,0±4,0 в 1 см2 гистосреза.
Третичные фолликулы занимали большую часть яичника. Они имели хорошо выраженную фолликулярную полость с яйцеклеткой. Структура третичных фолликулов была такой же, как и у свинок 5-6 - месячного возраста.
Имела место атрезия фолликулов (рис. За). Атретические фолликулы на разной стадии развития встречались практически во всех участках яичника. Количество жёлтых тел в яичнике составляло 9,0±2,2 в I см' гистосреза, при этом они также находились на разной стадии формирования (рис. 36).
У свинок 8-9 - месячного возраста яичники имели вид крупной тутовой ягоды. На поверхности располагались мелкие созревающие фолликулы, а также крупные фолликулы размером до 0,8 - 0,9 см, достигшие предовуляторного состояния. Крупные фолликулы имели тонкую матовую стенку, при пальпации флюктуировали. На поверхности яичника были хорошо за-
метны жёлтые тела, находящиеся на разной стадии развития. Жёлтые тела, образующиеся непосредственно после овуляции имели тёмнокрасный цвет и находились в процессе формирования. Жёлтые тела прошлого полового цикла представляли собой округлые образования, плотной консистенции, бледно-розового цвета.
При гистологическом исследовании можно было заметить, что яичники покрыты слоем чётко выраженного, зачаткового, однослойного, кубического эпителия. Примордиальные фолликулы располагались в поле зрения микроскопа одиночно, или небольшими группами со значительными промежутками между ними. Количество примордиальных фолликулов в одном поле зрениия составляло у свинок 8- месячного возраста 12,3±3,4, и у 9- месячных свинок 11,7±4,0.
Количество вторичных фолликулов в яичниках у свинок в возрасте 8 месяцев достигало 47,8±4,2 и в 9 месяцев - 47,0±3,8 в 1 см гистосреза, что на 5-6 больше по сравнению с таковыми показателями у 6- месячных свинок.
Третичные фолликулы по своей г истологической структуре практически не отличались от фолликулов, которые были обнаружены в яичниках свинок 5- и 6- месячного возраста, их количество находилось в пределах 15,6±3,7 -17,0±4,1 в 1 см2 гистосреза.
Рис. 3. Гистоструктура яичника у ремонтных свинок в период становления половой функции: а-агретический фолликул, возраст свинки 7 мес; б- жёлтые тела прошлого полового цикла, возраст свинки 8 мес. Окраска гематоксилин-эозином, увеличение 6x24.
Количество жёлтых тел достигало в среднем у свинок в 8 мес 11,0*3,0 и 9- мес -14,0*3,4 в 1 см2 гистосреза. Они также находились на различных стадиях развития, как и в яичниках 7- месячных свинок.
У свинок 10- месячного возраста яичники были относительно крупные. Их линейные параметры составляли: длинна - 4,0±0,09 см, ширина - 2,8*0,11 см и толщина - 2,0*0,08 см. На поверхности яичников хорошо выделялись созревшие фолликулы и жёлтые тела. Цвет яичников был преимущественно бледно-розовым, однако на участках, где недавно произошла овуляция, яичники имели тёмно-вишнёвую окраску.
Примордиальные фолликулы у 10- месячных свинок также как и в яичниках 8-9 - месячных свинок, располагались в основном под оболочкой яичника в виде одиночных или групповых образований.
Количество примордиальных фолликулов в яичниках свинок в возрасте 10 мес составляло в среднем 12,8*3,2, а вторичных фолликулов -49,9*4,4 в 1 поле зрения микроскопа. По своей гистологической структуре они не отличались от вторичных фолликулов, обнаруженных нами в яичниках свинок других возрастов.
Третичные фолликулы, обнаруженные в яичниках свинок в возрасте 10 мес, имели типичное строение: сформированная полость заполненная фолликулярной жидкостью, яйцеклетка. находящаяся на завершающем этапе формирования, хорошо выраженная гранулёза и тека.
Атрезия фолликулов в яичниках 10- месячных свинок встречалась часто. Отмечено, что этот процесс затрагивал фолликулы на всех стадиях развития, но наиболее хорошо процесс атрезии прослеживался во вторичных и третичных фолликулах. При атрезии именно этих фолликулов под микроскопом можно было видеть дегенеративные изменения во всех частях фолликула.
Количество жёлтых тел в яичниках у свинок 10- месячного возраста составляло в среднем 16,5*4,0. Их плотность была равномерной на всех участках коркового слоя яичника, при этом жёлтые тела находились на разных стадиях развития.
В ходе проведённого иммуноферментного анализа было установлено, что гормонсингези-рующая функция щитовидной железы и яични-
ков напрямую зависит как от возраста, так от физиологического состояния животного.
Анализ динамики содержания тиреоидных гормонов, свидетельствует об общей тенденции снижения их содержания в крови с увеличением возраста животных. Так, до полового созревания уровень Тз и Т4 был наибольшим и колебался соответственно в пределах 2,80*0,18 -3,02*0,27 и 140,0*8,17 - 150,5±5,88 нмоль/л.
В 5-6- месячном возрасте, что соответствует периоду становления половой функции, содержание тиреоидных гормонов оставалось ещё на относительно высоком уровне: Т3 - 2,34*0,14-2,40*0,15 нмоль/л и Т4- 119,5*7,23 - 120,5*9,0 нмоль/л. У 7 - месячных свинок содержание гормонов резко понизилось: Тз - до уровня 1,65*0,23 нмоль/л, а Т4 - до 98,0*5,15 нмоль/л. В последующие возрастные периоды концентрация тиреоидных гормонов в крови свинок также продолжала снижаться достигая минимального значения в 10- месячном возрасте (Тз
- 0,90*0,16; Т4 — 68,0*7,0 нмоль/л).
Динамика содержания половых гормонов в крови свинок имела типичный характер, свойственный для этого вида животных. У неполовозрелых свинок уровень как эстрадиола-17р, так и прогестерона был минимальным и соответственно составлял 6,7* 1,8 - 8,4* 1,2 пмоль/л и 7,4* 1,5 - 9,2*2,5 нмоль/л. С наступлением половой зрелости содержание обоих гормонов повысилось: эстрадиола-170 до 67,0*6,5
пмоль/л, а прогестерона - до 17,0*3,0 нмоль/л, что связано с ростом фолликулов и образованием жёлтых тел полового цикла. В последующие возрастные периоды содержание эсградиола-17|3 находилось в пределах 82,7*6,80 -
90,3*7,72 пмоль/л, а прогестерона 33,6*2,99 -37,4*3,15 нмоль/л.
Таким образом, проведённые исследования указывают на то, что между функциональным состоянием щитовидной железы и яичников существует определённая корреляционная зависимость: с повышением содержания в крови половых гормонов содержание тиреоидных гормонов снижается (- г = 0,25 -0,80).
Заключение. Резюмируя результаты наших исследований можно сделать следующее заключение, что половое созревание и становление половой функции у самок носяг многофазный, комплексный характер и могут быть представлены в виде цепи последовательно включающихся в работу нейрогуморальных процессов, механизмы которых имеют преимущест-
венно гипоталамо-гипофизарное происхождение. При этом гипофиз, несмотря на его выраженную тропную функцию, не является автономным центром, самостоятельно регулирующим эндокринную систему, а представляет собой промежуточное звено между гипоталамусом и железами внутренней секреции.
Исходя из этих позиций, железы внутренней секреции необходимо рассматривать как единую систему внутренней связи. Это означает, что проявление функции любой железы нельзя рассматривать изолировано. Ещё в 1945 г. Б.М. Завадовский указывал, что одной из аксиом научной эндокринологии, является установленный факт теснейшего взаимодействия и связи, которая существует в организме между всеми железами внутренней секреции. Он же отмечал, что половые железы и гонадотропная функция гипофиза находятся в тесной зависимости от деятельности других эндокринных органов.
Выявленные нами корреляционные изменения в щитовидной железе и яичниках во время становления половой функции у свиней являются подтверждением вышеизложенного утверждения. Повышенная функциональная активность шиловидной железы в этот период онтогенеза, по-видимому, связана с тем, что для поддержания достаточно высокой активности гонад необходим соответствующий уровень обмена веществ и энергии, который может быть достигнут только при наличии в организме определённой концентрации тиреоидных гормонов. При этом перестройка в щитовидной железе в период формирования половой функции происходит на уровне центральной нервной системы и контролируется через гипотала-мо-гипофизарный комплекс.
Литература
1. Губернаторов Т.Е., Возрастные нормы секреции тиреотропных гормонов // Т.Е. Губернаторов, Е.А. Шарапов, О.И. Глазачев // Ветеринарный врач. - 1993. - №5. - С. 18-19.
2. Кремлёв Е.П. Функциональное состояние щитовидной железы, яичников и надпочечников у тёлок в период полового созревания / Е.П. Кремлёв, Л.Ф. Танина, О.П. Ивашкевич // Профилактика незаразных болезней у коров. -Воронеж, 1988.-С. 101-103.
3. Лободин А.С. Функциональная активность щитовидной железы в различные периоды репродуктивного цикла / А.С. Лободин, Т.С. Бунина // Материалы Всерос. научной и научно-методической конференции по акушерству, гинекологии и биотехнике размножения животных. - Воронеж, 1994. - С.90-91.
4. Завадовский Б,М. Управление процессами размножения животных / Б,М. Завадовский // М.: Огизсельхозгиз. 1945. - 158 с.
5. Черемисинов Г.А. Функциональное состояние щитовидной железы в различные стадии полового цикла и беременности / Г.А. Черемисинов, В.А. Карамышев, В.Н. Карымов // Профилактика и лечение патологии воспроизводительной функции жвачных животных. -Воронеж, 2000.-С. 134-135.
6. Remigiusz F. Wspotzaleznosci tarczycowo-gonadotropinowe u zwierzat / F. Remigiusz // Med. Wet. - 1994/ - 50, №7. - P. 306-308.
7. Thrun L.A., A critical period for thyroid hormone action on seasonal changes in reproductive neuroendocrine function in the ewe / L.A. Thrun, G.E. Dahi, N.P. Evans, F.J. Karsch // Endocrinology. - 1997. - 138. - P. 3402-3409.
