CC BY
20
УДК 619:616.33-02-091:636.2
Ключевые слова: телята, желудочно-кишечная патология, воспроизведение, органы пищеварения, надпочечник, аденогипофиз, морфометрия, гистохимия, ультраструктура
Key words: calves, gastrointestinal pathology, reproduction, digestive organs, renal gland, prepituitary gland, morphometry, histochemistry, fine structure
Сулейманов С. М., Павленко О. Б., Сапожкова О. А., Слободяник В. С., Грачева О. И.
структура органов пищеварения и эндокринных ЖЕЛЕЗ при желудочно-кишечной патологии у новорожденных телят
the structure of digestive organs and endocrine glands in newborn calves with gastrointestinal pathology
'ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет им. императора Петра I» Адрес: 394087, Россия, г. Воронеж, ул. Мичурина, 1
'Emperor Peter I Voronezh State Agrarian University. Address: 394087, Russia, Voronezh, Michurin Str., 1 2ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» Адрес: 394036, Россия, г. Воронеж, пр. Революции, 19 2Voronezh State University of Engineering Technologies Address: 394036, Russia, Voronezh, Revolyutsii pr., 19 3БУЗ ВО «Воронежская областная клиническая больница № 1» Адрес: 394066, Россия, г. Воронеж, Московский пр., 151 3Voronezh Regional Clinical Hospital No. 1. Address: 394066, Russia, Voronezh, Moskovsky pr., 151
Сулейманов Сулейман Мухитдинович, д. в. н., проф. каф. анатомии и хирургии1
Suleymanov Souleymane M., Doctor of Veterinary Medicine, Professor of the Dept. of Anatomy and Surgery1 Павленко Ольга Борисовна, к. в. н., доцент каф. анатомии и хирургии1 Pavlenko olga B., Ph.D. in Veterinary Science, Associate Professor of the Dept. of Anatomy and Surgery' Сапожкова Ольга Александровна, к. в. н., доцент каф. ветеринарно-санитарной экспертизы1 Sapozhkova olga A., Ph.D. in Veterinary Science, Associate Professor of the Dept. of Veterinary and Sanitary Examination' Слободяник Валентина Сергеевна, д. б. н., проф. каф. технологии продуктов животного происхождения2
Slobodyanik Valentina S., Doctor of Biological Sciences, Professor of the Dept. of Technology of Products of Animal origin2 Грачева Ольга Игоревна, зав. лабораторией биохимии3 Gracheva olga I., Head of the Laboratory of Biochemistry3
Аннотация. В данной статье с использованием гистологических и электронно-микроскопических методов исследований дана морфофункциональная характеристика структурной организации органов пищеварения и эндокринных желез у новорожденных телят при экспериментальном воспроизведении и спонтанном возникновении желудочно-кишечной патологии. Установлено, что как при неинфекционной, так и при инфекционной желудочно-кишечной патологии у новорожденных телят в патологический процесс на структурно-функциональном уровне вовлекаются органы пищеварения и эндокринные железы. Однако изменения по глубине и обратимости в органах пищеварения и эндокринных железах при инфекционной желудочно-кишечной патологии имели воспалительный характер.
Summary. The paper presents morphofunctional characteristics of the structural organization of the digestive system and the endocrine glands of newborn calves in experiment and at spontaneous development of gastrointestinal pathology. The authors used histological and electron microscopic research methods. It is found that the digestive organs and endocrine glands of newborn calves are involved in the pathological process on the structural and functional level in case of both noninfectious and infectious gastrointestinal pathology. However, the changes in depth and reversibility in the digestive organs and the endocrine glands in calves with infectious gastrointestinal pathology were of inflammatory nature.
Введение
Известно [2, 3], что переход от антенатального к постнатальному периоду существования новорожденного характеризуется катаболическим типом обмена веществ
и снижением резистентности. В этот период организм оказывается особенно чувствительным к дополнительным воздействиям внешней среды, если они носят повреждающий характер; в первую очередь патоло-
гические явления возникают в пищеварительном тракте, где организм сталкивается с неблагоприятными факторами в условиях искусственного вскармливания. Поэтому одной из наиболее злободневных проблем промышленного молочного скотоводства 70-х годов прошлого столетия являлась неинфекционная желудочно-кишечная патология новорожденных телят [8, 1, 6]. Однако тогда, несмотря на большое число самых разносторонних исследований, не были окончательно выяснены ее пусковые механизмы из-за отсутствия экспериментальных подтверждений.
Тогда, учитывая взгляды о роли стресса и резистентности [7, 9, 4] в возникновении патологии, возникла необходимость в выяснении некоторых аспектов морфо- и патогенеза желудочно-кишечной патологии инфекционного и незаразного характера у новорожденных телят путем экспериментального воспроизведения заболевания, что было осуществлено в середине 70-х годов прошлого столетия и явилось целью настоящей работы.
Материал и методы
Опыты проводились на МТФ колхозов «Золотой Колос» Новоусманского и «Большевик» Каширского районов Воронежской области. Первое хозяйство было благополучным по инфекционной желудочно-кишечной патологии телят, а второе - неблагополучное по колибактериозу. Материалом служили образцы органов пищеварительной и эндокринной систем телят из каждой группы (по 3 головы). Использовались общепринятые методы световой и электронной микроскопии.
Результаты исследований
В норме структурная организация слизистой оболочки сычуга и тонкого кишечника у клинически здоровых новорожденных телят была в пределах физиологической нормы соответственно периоду новорожденности, и патологические изменения в ней не были выявлены.
В частности, слизистая оболочка сычуга была покрыта трубчатыми фундальными же-
лезами с разветвленными концевыми отделами, открывающимися в желудочные ямки. В железах четко различались шейка, тело и дно (рис. 1а). Шейка трубчатых желез соответствовала ее выводным протокам, а тело и дно - секреторным отделам. У желез наблюдались заметные просветы, состоящие преимущественно из главных однослойных призматических клеток. В них четко выделялись базальные и апикальные полюсы. В ба-зальном полюсе клеток располагалось овальное ядро в окружении эндоплазматической сети и комплекса Гольджи, а в апикальном -выявлялись многочисленные секреторные гранулы с единичными митохондриями и микроворсинками на апикальной поверхности (рис. 1б).
Слизистая оболочка тонкой кишки состояла из множества тонких пальцевидных параллельных ворсинок, покрытых однослойным призматическим эпителием. Они базировались на толстом слое крипт. Собственная пластинка ворсин состояла из широкой пластинки хорошо выраженной рыхлой соединительной ткани (рис. 1в). Апикальная поверхность энтероцитов была покрыта хорошо выраженными многочисленными параллельными микроворсинками, а цитоплазма энтероцитов содержала ядро с базальным расположением и множество дифференцированных органоидов в апикальной части клеток (рис. 1г).
У телят первой группы наблюдались изменения в органах пищеварения в виде наличия грязно-серого содержимого в сычуге со слабым неприятным запахом, загрязнения рубца сероватой жидкостью с кусочками соломы, катарального воспаления на слизистой оболочках сычуга и тонкого кишечника, что характерно для неинфекционной желудочно-кишечной патологии. При бактериологическом исследовании содержимого тонкого кишечника лабораторией микробиологии института патогенная культура колибактериоза и других микроорганизмов выделена не была. Такие же макроскопические изменения имели место лишь у одного (из 5) теленка второй группы в органах пищеварения, но в значительно меньшей степени.
«доз
ьщш
Рис. 1. Слизистая оболочка сычуга (а, б) и тонкой кишки (в, г) у клинически здоровых телят. Микроструктура фундальной части сычуга (а) и ультраструктура гастроцитов (б). Микроструктура ворсинок тощей кишки (в) и ультраструктура энтероцита с выраженными микроворсинками (г). а, в - окр. г.-э.; ув. ок. 8; об. 10; б, г -
ув. х 6100. ■
; V® 5
8
Рис. 2. Тонкий кишечник. Десквамативный катар (а) и повреждение мембранных структур и вакуолизации энтероцита (б) при экспериментальной желудочно-кишечной патологии. Воспалительный процесс (в) и некробиоз энтероцита (г) в слизистой оболочке при колибактериозе. а, в - окр. г.-э.; ув. ок. 8; об. 10; б, г - ув. х 6100.
Изменения в слизистой оболочке тонкого кишечника у телят первой группы при экспериментальной желудочно-кишечной патологии характеризовались наличием острого десквамативного катара, местами оголения ворсинок с отеком собственной пластинки и дистрофии в энтероцитах (рис. 2а). В ультраструктурной организации энтероцитов наблюдались дистрофические процессы в виде вакуолизации цитоплазмы, повреждения мембранных структур и микроворсинок, просветления матрикса митохондрий и фрагментации крист (рис. 2б).
На вскрытии телят из другого хозяйства на фоне спонтанного возникновения заболевания инфекционной природы наблюдалось истощение, сухость подкожной клетчатки и серозных полостей, наличие геморрагического воспаления в слизистой оболочке сычуга и тонкого кишечника, а также нару-
шение гемодинамики в паренхиматозных органах.
Изменения на уровне световой микроскопии наблюдались в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта, где ворсинки на основании расширялись, были отечными и содержали мелкие кровоизлияния, очаги скопления единичных лимфоидных клеток и лейкоцитов (рис. 2в), а в ультраструктуре клеток, как правило, на слизистой оболочке тонкого кишечника носили воспалительный характер. В энтероцитах происходили: лизис и вакуолизация органоидов цитоплазмы, фрагментация ядерной оболочки и сморщивание ядра (рис. 2г).
Изменения в печени телят при экспериментальной желудочно-кишечной патологии характеризовались наличием преимущественно жировой дистрофии диффузного характера и нарушением гемодинамики ор-
Рис. 3. Печень. Жировая дистрофия (а) и накопление липидных включений в гепатоцитах (б) при экспериментальной желудочно-кишечной патологии. Периваскулярные лимфоидные муфты, нарушение гемодинамики и зернистая дистрофия гепатоцитов в печени (в) и лизис органоидов гепатоцита при колибактериозе (г). а, в -окр. г.-э.; ув. ок. 8, об. 40 (а), 10 (в); б, г - ув. х 10000.
г -■
Ш§ШтМ
ч; Х1: г.-V
. в)
12£НЛ*1П№ Чнь* «аСП.1; '
Рис. 4. Надпочечник. Дистрофические процессы в коре (а) и вакуолизация цитоплазмы и митохондрий (б) при экспериментальной желудочно-кишечной патологии. Некробиоз клеток клубочковой и пучковой зон коры (в) и некробиоз кортикоцида (г) при колибактериозе. а, в - окр. г.-э.; ув. ок. 8; об. 10; б, г - ув. х 6100.
гана (рис. 3 а), что наглядно просматривалось в ультраструктуре гепатоцитов (рис. 3б). Тогда как в печени у телят, больных кишечной формой колибактериоза, наблюдалось наличие зернистой дистрофии, некробиоза, гемосидероза клеток, нарушение гемодинамики, иногда в виде мелких диапедезных кровоизлияний, увеличение количества лим-фоидных клеток в периваскулярных зонах и купферовских клеток по ходу кровеносных капилляров при отсутствии развития - жировой дистрофии (рис. 3в). В ультраструктуре же гепатоцитов было установлено расширение цистерн гранулярной эндоплазматиче-ской сети с ее фрагментацией и дегрануля-цией, набухание митохондрий, просветление
их матрикса и дезорганизация крист, вакуолизация цитоплазмы (рис. 3г).
У телят при неинфекционной экспериментальной желудочно-кишечной патологии в надпочечниках наблюдались нарушения гемодинамики в корковом слое, а также дистрофии клеток преимущественно клубочковой и пучковой зон (рис. 4а). Здесь же активность сукцинатдегидрогеназы была значительно выше, имелась тенденция к увеличению активности щелочной фосфатазы и уменьшению активности неспецифической эстеразы карбоновых кислот, чем в надпочечниках у телят, больных кишечной формой колибакте-риоза. При этом отмечено избыточное накопление липидов в клетках преимущественно
пучковой и сетчатой зон с их некробиозом (рис. 4б) и увеличением толщины коры надпочечников (табл. 1).
У телят при экспериментальной неинфекционной желудочно-кишечной патологии электронномикроскопически в клетках коры надпочечников отмечалось просветление ма-трикса митохондрий, явление полиморфизма в последних, очаговое увеличение количество липидных включений, повреждение и лизис мембранных структур эндоплазмати-ческой сети (рис. 4б). При спонтанном возникновении заболевания инфекционного характера ультраструктурные изменения в клетках коры надпочечников были представлены вакуолизацией матрикса митохондрий и цитоплазмы, фрагментацией мембран эндоплазматической сети и митохондрий, накоплением сливающихся форм липид-ных включений и автофагирующих вакуоль, цитолизом и отечностью кариоплазмы ядер (рис. 4г) и достоверным увеличением объема ядер (табл. 1).
В аденогипофизе у телят при экспериментальной неинфекционной желудочно-кишечной патологии наблюдалось увеличение количества хромофильных клеток при уменьшении количества хромофобных и значительное количество ацидофильных клеток (табл. 1). Последние находились в состоянии некробиоза у телят, больных ко-либактериозом. При этом некоторые дистрофические ацидофилы, иногда сливаясь, представлялись в виде многоядерной гигантской клетки.
Электронномикроскопически при экспериментальной неинфекционной желудочно-кишечной патологии в аденоцитах преобладали округлые с просветленными или вакуолизированными матриксами митохондрии, отмечено расширение цистерн комплекса Гольджи, содержащих электронно-прозрачный зернистый материал, и увеличение числа мелких секреторных гранул. При колибактериозе в аденоцитах наблюдалось повреждение мембранных структур клетки с ее вакуолизацией и появление в цитоплазме округлого образования размером в одну треть ядра с мелкозернистым содержимым.
Заключение
Таким образом, проведенными исследованиями установлено, что как при неинфекционной, так и при инфекционной желудочно-кишечной патологии у новорожденных телят в патологический процесс на структурно-функциональном уровне вовлекаются органы пищеварения и эндокринные железы. Однако изменения по глубине и обратимости в органах пищеварения и эндокринных железах при инфекционной желудочно-кишечной патологии имели воспалительный характер.
Следовательно, массовые заболевания в ветеринарии обусловлены не только заразными болезнями животных, но и популя-ционным явлением незаразного характера, имеющим очевидные эпизоотологические признаки, которые относятся к факторным заболеваниям за счет условно-патоген-
Таблица 1.
Морфометрические показатели органов у больных телят
Показатели Экспериментальная неинфекционная желудочно-кишечная патология (М±m) Колибактериоз (кишечная форма) (М±m)
Объем ядер печени (мкм3) 120,75±5,58 125,1±4,41
Объем ядер пучковой зоны коры надпочечника (мкм3) 126,25±4,13 146,12±7,47
Толщина коркового слоя надпочечника (мкм) 1066,83±92,26 1127,29±89,95
Количество клеток аденогипофиза (%):
- хромофобы 51,46±2,5 54,47±3,68
- ацидофилы 45,86±3,16 41,91±3,68
- базофилы 2,68±0,66 3,62±0,4
ной, оппортунистическом или инои микрофлоры - эшерихий, вызывающих тяжелые желудочно-кишечные патологии у новорожденных телят [5].
Список литературы
1. Аликаев, В. А. успехи и проблемы науки и практики в борьбе с болезнями молодняка [Текст] / В. А. Аликаев // Ветеринария. - 1967. - № 11. - С. 73-77.
2. Аршавский, А. И. Механизмы и особенности физиологического патологического стресса в различные возрастные периоды [Текст] / А. И. Аршавский // Актуальные проблемы стресса : сб. - Кишинев, 1976. - С. 5-23.
3. Бузлама, В. С. Методика воспроизведения диспепсии у новорожденных телят [Текст] / В. С. Бузлама, С. М. Сулейманов, О. И. Грачева // Вопросы экспериментальной и клинической энтерологии : тр. Воронежского мед. ин-та. - Т. 96. - Воронеж, 1976. - С. 57-60.
4. Горизонтов, П. Д. Роль АКТГ и кортикостероидов в патологии (к проблеме стресса) [Текст] / П. Д. Горизонтов, Т. Н. Протасова. - М. : Медицина, 1969. - 514 с.
5. Макаров, В. В. Популяционный уровень явлений и эпизоотология неинфекционных болезней [Текст] / В. В. Макаров, В. А. Грубый // Очерки истории борьбы с инфекционными болезнями. Часть 2. Новейшая история. - Владимир, 2014. - С. 98-100.
6. Порохов, Ф. Ф. Об этиологии диспепсии новорожденных телят [Текст] / Ф.Ф. Порохов // Ветеринария. - 1967. - № 11. - С. 57-61.
7. Селье, Г. Адаптивные стероиды. Развитие проблемы и перспективы [Текст] / Г. Селье // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. -1971. - Т. 15. - № 2. - С. 3-18.
8. Цион, Р. А. Дифференциальная диагностика диспепсии, колибактериоза и паратифа телят [Текст] / Р. А. Цион // Ветеринария. -1966. - № 5. - С. 50-54.
9. Щукин, П. И. Защитные реакции организма и наследственность [Текст] / П. И. Щукин // Известия АН СССР. - 1972. - № 5. - С. 690-706.
НОУ ДО «ИНСТИТУТ ВЕТЕРИНАРНОМ БИОЛОГИИ» г. Санкт-Петербург
Курсы повышения квалификации
Основы ультразвуковой диагностики в ветеринарии Частная ультразвуковая диагностика в ветеринарии Рентгенодиагностика в ветеринарии Лабораторная диагностика в ветеринарии Основы ветеринарной кардиологии Основы эхокардиографии в ветеринарии Частная ветеринарная кардиология
Предварительная регистрация обязательна! Справки по тел. +7 921 095-89-27 График проведения и информация на сайте: www.invetbio.spb.ru/seminars.html
Лицензия Комитета по образованию Санкт-Петербурга на осуществление образовательной деятельности по образовательным программам дополнительного профессионального образования № 1093 от 04.08.2014 г.
