Научная статья на тему 'Характеристика влияния факторов природной среды на активность органов лейкопоэза в организме бычков'

Характеристика влияния факторов природной среды на активность органов лейкопоэза в организме бычков Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

CC BY
59
6
Поделиться
Ключевые слова
ЛЕЙКОЦИТЫ / БЫЧКИ / природная среда / Leukocytes / Bulls / Environment

Аннотация научной статьи по ветеринарным наукам, автор научной работы — Дерхо М. А., Соцкий П. А.

В статье приведены результаты оценки влияния возраста на функциональную активность органов лейкопоэза в организме бычков, выращиваемых в зоне атмосферных выбросов ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».

Похожие темы научных работ по ветеринарным наукам , автор научной работы — Дерхо М. А., Соцкий П. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

The results of evaluation of influence of age the functional activity of leucopoiesis organs in the bulls' bodies grown in the zone of atmospheric pollution from the «Magnitogorsk Metallogical Combinat».

Текст научной работы на тему «Характеристика влияния факторов природной среды на активность органов лейкопоэза в организме бычков»

ХАРАКТЕРИСТИКА ВЛИЯНИЯ ФАКТОРОВ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ НА АКТИВНОСТЬ ОРГАНОВ ЛЕЙКОПОЭЗА В

М.А. ДЕРХО (фото), доктор биологических наук, П.А. СОЦКИЙ, аспирант, Уральская ГАВМ Ключевые слова: лейкоциты,

Разнообразные природные условия России в разной степени благоприятны для жизни человека и животных. Это определяется не только географическими и климатическими особенностями, но и уровнем техногенной нагрузки на территории.

В Челябинской области г. Магнитогорск характеризуется чрезмерной концентрацией промышленных предприятий, среди которых основным является ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». Промышленной инфраструктурой города выбрасывается в атмосферу большое количество ксенобиотиков. Магнитогорск включён в список городов России с наибольшим уровнем загрязнения воздуха [1], который оценивается как очень высокий и очень неблагоприятный для здоровья человека и животных.

Поэтому в данной зоне очень актуальна проблема изучения пределов ус-

ОРГАНИЗМЕ БЫЧКОВ

бычки, природная среда.

тойчивости организма животных, а также характера реакции его физиологических систем на воздействие различных антропогенных факторов.

Цель исследований Оценка функциональной активности органов лейкопоэза в зависимости от возраста бычков, выращиваемых в зоне непосредственных атмосферных выбросов ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».

Материалы и методы исследований Экспериментальная часть работы выполнена в 2007-2008 годах на базе частного фермерского хозяйства, расположенного в левостороннем пригороде г. Магнитогорска (п. Димитрова) в зоне выбросов ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». Объектом исследования служили бычки чёрно-пестрой породы, из которых по принципу приближенных аналогов была сформи-

457100, Челябинская обл., г. Троицк, ул. Гагарина, 13; тел. 8-9080471030___________

рована опытная группа (n=5). Животные находились в одинаковых условиях кормления и содержания.

Материалом исследований служила кровь 10-суточных, 1-, 3-, 6-, 9-, 12-, 15-и 18-месячных животных, в которой определяли морфологические показатели общепринятыми методами, валовое содержание свинца и никеля - методом атомно-абсорбционной спектрофото-метрии. Анализ крови выполнен в лаборатории АНО «МСЧ АГ» и ОАО «ММК».

С целью оценки уровня циркуляции металлов в крови животных рассчитывали индекс загрязнения вещества по формуле:

ИЗВ = Ci : ПДЮ,

где Ci - концентрация тяжёлого металла в крови;

Leukocytes, bulls, environment.

№ 4 (70), 2010 г.

Аграрный вестник Урала

87

ПДК1 - предельно допустимая концентрация металла в крови.

При этом в качестве величины ПДKi использовали верхнее значение референтного интервала содержания элементов в крови крупного рогатого скота [2].

Экспериментальный цифровой материал обработан общепринятыми методами вариационной статистики с использованием ПК и табличного процессора Microsoft Ехсе1 2003.

Результаты исследований Согласно данным Магнитогорской лаборатории по мониторингу за состоянием природной среды, загрязнение атмосферного воздуха в г. Магнитогорске характеризуется индексом загрязнения атмосферы, равным 31,2-53,1 в зависимости от сезона года и района исследования.

Конечно, количественно оценить воздействие на организм животных всех загрязнителей, содержащихся в воздухе, невозможно. Поэтому нами в качестве примера воздействия ксенобиотиков на живые организмы выбраны тяжёлые металлы (свинец и никель), об уровне которых судили по их концентрации в крови.

Динамика тяжёлых металлов

Результаты наших исследований показали, что свинец и никель содержатся уже в крови 10-суточных бычков. При этом уровень свинца превышает нижнюю границу референтной величины, а вот никеля - не достигает её (табл. 1). Считаем, что наличие РЬ и N в крови телят свидетельствует о том, что, во-первых, данные элементы накапливаются в организме животных ещё во время внутриутробного развития, так как могут проникать через плаценту в плод, во-вторых, поступают в составе молока матерей.

Уровень металлов в крови бычков увеличивается с возрастом. Однако наиболее резко их концентрация возрастает у 3-месячных бычков; содержание свинца увеличивается в 3,51; никеля - в 4,37 раза. Вероятно, это обусловлено переходом с молочного на молочно-растительный тип кормления.

О функциональной активности органов лейкопоэза и кинетике пролиферативных процессов судили по концентрации циркулирующего пула лейкоцитарных клеток [3].

Содержание лейкоцитов в крови животных уменьшалось с возрастом, что можно расценивать как снижение

Таблица 1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

в крови животных (п=5), Х±Эж

Ветеринария

уровня защитных сил организма. Исключение - возраст 3 месяца, в котором отмечено незначительное увеличение их количества (на 13,2%). В целом возрастные колебания лейкоцитов в крови бычков соответствовали границам физиологической нормы.

Лейкоциты в периферической крови циркулируют в виде гранулоцитов (эози-нофилы, базофилы, нейтрофилы) и агра-нулоцитов (лимфоциты, моноциты), которые обладают различной биологической активностью в организме животных [3]. Значение индекса Гра/Агра, отражающего соотношение гранулоцитов и аг-ранулоцитов, уменьшается с возрастом животных за счёт увеличения общего количества агранулоцитов. Наиболее резкое изменение баланса между лейкоцитарными клетками отмечено в возрасте 3 месяцев. Следовательно, с возрастом в крови животных уменьшается количество подвижных лейкоцитов, обладающих способностью фагоцитировать, разрушать и/или убивать микроорганизмы в зависимости от агента и линии гранулоцитов.

Более детально характеризовать данные изменения можно по динамике отдельных клеток, составляющих общий пул лейкоцитов в крови.

Количество эозинофилов в крови бычков колебалось в пределах границ физиологической нормы в течение всего периода исследований. Исключение составляет возраст 3 и 6 месяцев, когда отмечено снижение их уровня ниже границы физиологической нормы в 2,142,5 раза, что однозначно можно интерпретировать как эозинопению. Её наличие свидетельствует о действии на организм бычков внешнего раздражителя. В нашем эксперименте его роль выполняет уровень антропогенной нагрузки в виде тяжёлых металлов.

Уровень палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов в крови животных был меньше нижней границы физиологической нормы или иногда достигал её в зависимости от возраста (табл. 2). Однако в крови 3-месячных животных резко падает концентрация сегментоядерных клеток. Считаем, что основной причиной нейтропении в данном возрасте является возрастание токсической нагрузки на организм бычков, обусловленной избыточным поступлением тяжёлых металлов.

Содержание лимфоцитов в периферической крови бычков во все возрастные периоды колебалось в пределах верхней границы физиологической нормы. В 3-месячном возрасте происходит резкое увеличение их концентрации, что больше верхней границы физиологической нормы на 11,5% (табл. 2). Следовательно, организм животных в данном возрасте снижение концентрации нейт-рофилов и ослабление фагоцитарной активности крови компенсирует увеличением лимфоцитов. Это подтверждается характером возрастной динамики моноцитов, уровень которых постепен-

Возраст, мес. Элемент, мкмоль/л

свинец ИЗВ никель ИЗВ

10 сут. 0,35±0,01 0,28±0,009 1,12±0,11 0,10±0,004

1 0,45±0,013 0,36±0,011 1,46±0,09 0,17±0,003

3 1,23±0,026* 0,99±0,022* 4,90±0,35* 0,57±0,013*

6 1,36±0,023* 1,09±0,02* 5,40±0,80* 0,63±0,028*

9 1,41 ±0,02* 1,14±0,014* 5,44±0,85* 0,63±0,030*

12 1,43±0,019* 1,16±0,015* 5,88±0,92* 0,68±0,033*

15 1,45±0,021 * 1,17±0,017* 5,90±0,74* 0,68±0,026*

18 1,46±0,02* 1,18±0,02* 5,88±0,83* 0,68±0,029*

Референтная величина 0,24-1,24 1,72-8,62

Примечание: * - р<0,001 по отношению к 10-суточному возрасту; референтная величина приводится по Г.В. Мещеряковой (2007).

Таблица 2

Лейкограмма крови бычков (п=5), Х±бх

Лейкограмма, %

Возраст, WBC, гранулоциты агранулоциты Г ра/Агра ПС

мес. 109/л EOS нейтрофилы LYM MONO

палоч. се гм.

10 сут. 8,66± 3,60± 1,80± 24,60± 62,20± 6,80± 0,43± 3,23±

0,22 0,51 0,37 0,51 0,66 0,66 0,017 0,09

1 8,60± 3,20± 1,40± 25,60± 61,00± 8,80± 0,43± 3,16±

0,19 0,37 0,24 0,75 1,14 0,80 0,019 0,07

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3 9,80± 1,40± 1,20± 9,20± 83,60± 4,60± 0,13± 9,17±

0,38 0,24* 0,0 0,86* 1,04* 1,04* 0,014* 0,45*

6 5,50± 1,20± 1,00± 21,00± 72,80± 4,00± 0,30± 6,53±

0,27* 0,20* 0,00 0,95 0,92* 0,71* 0,017* 0,15*

9 4,68± 6,80± 1,20± 20,00± 72,60± 1,40± 0,39± 8,44±

0,36* 0,37* 0,20 0,94* 1,50* 0,24* 0,02 0,39*

12 4,58± 8,00± 1,00± 19,00± 72,00± 1,40± 0,37± 8,97±

0,30* 0,71* 0,00 1,00* 1,18* 0,25* 0,025 0,36*

15 4,38± 6,60± 1,00± 17,60± 71,60± 1,80± 0,37± 9,82±

0,32* 0,74* 0,00 0,92* 0,96* 0,37* 0,018* 0,18*

18 4,64± 7,20± 1,20± 17,40± 76,60± 1,80± 0,35± 9,81 ±

0,35* 1,24* 0,20 0,98* 0,87* 0,37* 0,012* 0,39*

Физ. норма 4,5-12,0 3-20 2-5 20-35 40-75 2-7

П римечание: WBC - лейкоциты; EOS - эозинофилы; LYM - лимфоциты; MONO -моноциты; Гра/Агра - гранулоциты/агранулоциты; ПС - показатель состояния: * -р<0,05-0,001 по отношению к 10-суточному возрасту; физиологическая норма по М.А. Медведевой (2008).

88

Аграрный вестник Урала

№ 4 (70), 2010 г.

Ветеринария

но снижается, что, вероятно, направлено на поддержание биосинтеза и функциональной активности лимфоцитов.

Следовательно, в возрасте 3 месяцев отмечается изменение соотношения между лейкоцитарными клетками, которое проявляется в виде эозинопении, нейтропении и лимфоцитоза. Для оценки функциональной активности органов лейкопоэза, характеристики соотношения между клетками белого ряда, а также для подтверждения воздействия раздражающего фактора в виде тяжёлых металлов на них предлагаем рассчитывать показатель состояния по формуле:

ПС = к (е + I + т : п Ц, где ПС - показатель состояния; к - нормализующий коэффициент, равный 10;

е, I, т, п - количество эозинофилов, лимфоцитов, моноцитов, нейтрофилов (соответственно) в лейкограмме в %;

I - количество лейкоцитов, 1012/л [4],

абсолютная величина которого находится в обратной зависимости от выраженности состояния их напряжения.

Возрастная динамика ПС показала, что его уровень в 3-месячном возрасте увеличивается в 2,9 раза (р<Г0,001) и колеблется в данных границах до конца периода исследований. Это, с одной стороны, подтверждает наличие воздействия раздражителя на органы лейкопо-эза бычков в возрасте 3 месяцев, что сопровождается изменением их функциональной активности в виде нарушения соотношения между лейкоцитарными клетками, которое характерно для стрессорного ответа. С другой стороны, она указывает на то, что органы лейко-поэза находятся начиная с 3-месячного возраста в напряжённом состоянии, что требует от организма мобилизации всех его ресурсов, к которым относится и необходимый пластический материал, и пул лейкоцитарных клеток, и энергетическое обеспечение.

Следовательно, увеличение значения ПС отражает степень напряжённости системы лейкопоэза, которая обеспечивает, во-первых, приспособление организма бычков к уровню поступления загрязнителей в виде тяжёлых металлов, во-вторых, позволяет ему поддерживать физиологическое состояние, характерное для данного уровня антропогенной нагрузки.

Таким образом, результаты оценки функциональной активности лейкопоэза по концентрации циркулирующего пула лейкоцитарных клеток показали, что в возрасте 3 месяцев факторы природной среды в виде тяжёлых металлов оказывают стрессовое воздействие на систему лейкопоэза, что сопровождается изменением их пролиферативной функции в виде нарушения соотношения между гранулоцитами и агранулоцитами. Оценить степень изменения и глубину воздействия стрессорного фактора можно по значению показателя состояния.

Литература

1. Экологическое состояние территорий России / В. П. Бондарев, Л. Д. Долгушин, Б. С. Залогин [и др.]. М. : Академия, 2004. 128 с.

2. Мещерякова Г. В. Особенности обменных процессов у коров в условиях Среднего Поволжья и пути их коррекции : дис. ... канд. биол. наук. Троицк : УГАВМ, 2007. 190 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Джексон М. Л. Ветеринарная клиническая патология / пер. с англ. Т. Лисицыной. М. : Аквариум-Принт, 2009. 384 с.

4. Дерхо М. А, Концевая С. Ю. Прогнозирование течения репаративного процесса при чрескостном остеосинтезе // Ветеринария. 2004. № 2. С. 53-56.