CC BY
113
№ Ю (52), 2008 г.
Аграрный вестник Урала
73
Ветерианрия
СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ПОЧКАХ ЖИВОТНЫХ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ОРГАНИЗМ НИКЕЛЯ
М. 11. ГОНОХОВА
аспирант, Омский ГАУ, г. Омск
Ключевые слова: никель, почки, крысы, кролики, свиньи, биохимические показатели крови, гистология.
Активная антропогенная деятельность способствует созданию техногенных биогеохимических провинций, характеризующихся аномальным содержанием тяжелых металлов. Передаваясь по трофическим цепям, они накапливаются в почве кормах, организме животных [1 ].
Несмотря на большое количество работ, посвященных изучению влияния окружающей среды на организм животных, многие морфологические аспекты этой взаимосвязи остаются мало изученными. Только тщательно изучив структуру патологии и морфофункциональные проявления воздействия тяжелых металлов можно разработать научно обоснованную систему мероприятий, направленную на снижение негативного воздействия экологических факторов.
В данной статье описаны результаты исследований по влиянию кормов, выращенных на лугово-чернозем-ной почве южной лесостепи Омской области при искусственном внесении в почву никеля, на почки разных видов животных.
Цель и методика исследований
Цель исследования - установить особенности морфофункциональных изменений в почках животных при введении в рацион растениеводческой продукции, выращенной при моделировании загрязнения никелем в конкретных агроэкологических условиях Омской области.
Исследования по выявлению действия никеля на структурные изменения почек лабораторных и сельскохозяйственных животных проводили на кафедре патологической анатомии, вскрытия и судебной экспертизы ИВМ ОмГАУ. В рацион опытных животных вводили корма, выращенные на лугово-черноземной почве Омской области с искусственным внесением в нее вышеуказанного микроэлемента. Экспериментальные исследования проведены на 24 лабораторных беспородных крысах, 6 свиньях в возрасте 10 месяцев, крупной белой породы, 12 кроликах породы серебристая шиншилла с живой массой 2,5-3,0 кг.
Крысы опытных групп ежедневно получали корма, выращенные с добавлением никеля в почву в дозах 1 и 2 ПДК, а кролики и свиньи получали столовую свеклу и морковь, при выращи-
вании которых в почву было внесено никеля 1 ПДК. Ежедневно за животными вели наблюдение. На протяжении всего эксперимента общее состояние животных оставалось удовлетворительным.
Патологоанатомическое исследование забитых в ходе экспериментов животных проводили по общепринятой методике с регистрацией патологических изменений и взвешиванием органов. Патологический материал фиксировали в четырехпроцентном нейтральном растворе формальдегида, жидкости Карнуа и холодном ацетоне (+40С) [3]. Срезы получали с парафиновых и замороженных блоков на ротационном и санном микротомах.
Для изучения общей гистоморфо-логической картины срезы окрашивали гематоксилином и эозином, соединительную ткань по методу Ван-Гизо-на. Белок выявляли методом Микель-Кальво, нуклеиновые кислоты по методу Эйнарсона, гликоген - ШИК реакция по методу Шабадаша, щелочную фосфатазу по методу Гомори [4-6].
При макроскопическом исследовании почек опытных крыс, получавших корма, выращенные с добавлением никеля в дозе 1 ПДК, отмечена неравномерная окраска почек, имелись участки сероватого цвета. Орган не увеличен, корковое вещество коричневого цвета, мозговое - светло-розового, граница между слоями несколько сглажена. Фиброзная капсула снимается легко с поверхности органа.
При микроскопическом исследовании выявлена гиперемия органа и очаговые кровоизлияния. В эпителиоцитах проксимальных извитых канальцев отмечены признаки зернистой дистрофии и некробиотические изменения. В корковом и мозговом веществе почек обнаружены полиморфноклеточные инфильтраты. Капсула отдельных клубочков утолщена за счет разрастания волокнистой соединительной ткани. При гистохимическом исследовании отмечали снижение содержания общего белка и неравномерное распределение его в эпителиоцитах.
Микрометрические данные (таблица 1) свидетельствуют о незначительном увеличении площади ядер эпите-лиоцитов проксимального отдела не-фрона.
Почки опытных крыс группы никель 2ПДК не увеличены, неравномерно окрашены, темно-вишневые участки чередуются с сероватыми, капсула снимается легко. На разрезе границы между веществами немного сглажены.
Эпителиоциты проксимальных извитых канальцев несколько набухшие, контуры границ нечетко выражены, цитоплазма мутная, зернистая. Встречается большое количество эпителиальных клеток с пикнотичными ядрами. Иногда находили зерна пигмента золотистого цвета в цитоплазме эпите-лиоцитов. В просвете некоторых канальцев отмечено скопление десква-мированных клеток почечного эпителия. У отдельных животных выявляли обширные очаги некроза извитых канальцев и разрастание соединительной ткани вокруг кровеносных сосудов. Сосудистые клубочки увеличены в объеме, отмечается отек ме-зангиального пространства, о чем свидетельствуют и морфометрические исследования. Отношение объемов клубочка и капсулы было достоверно больше показателей контроля на 18%. В интерстиции почек имеются участки фибробластической пролиферации. При окраске по Ван-Гизону выявлены разрастания волокнистой соединительной ткани. Также наблюдается снижение интенсивности окраски на белок и нуклеиновые кислоты, по сравнению с почками контрольных животных.
Микрометрическими исследованиями выявлено достоверное увеличение площади ядер эпителиальных клеток проксимального отдела нефрона. Что, по нашему мнению, связано с дистрофическими процессами, протекающими в клетках (таблица 1).
При макроскопическом изучении почек кроликов было отмечено, что орган красно-коричневого цвета, несколько увеличен в объеме. Фиброзная капсула снималась без затруднений с поверхности органа. На разрезе корковое вещество красно-коричнево-го цвета, мозговое - серо-розового.
Изучение структур почек кроликов получавших корма при выращивании которых в почву вносили никель, под микроскопом выявило, что вокруг сосудистых клубочков и канальцев имеются скопления клеток лимфоидно-ги-
Nickel, kidneys, rats, rabbits, pigs, biochemical indicators of blood, histology.
74
Аграрный вестник Урала
№10 (52), 2008 г.
Таблица 1
Морфометрические показатели почек крыс при воздействии солей
никеля, п=100
Показатель Вид животного
Крысы
Контрольная Группа ИІ 1 ПДК Г руппа ІЧі 2ПДК
Площадь ядер клеток эпителия проксимального отдела нефрона, мкм2 22,45±0,74 24,47±0,98 26,36±0,64*
Площадь цитоплазмы клеток эпителия проксимального отдела нефрона, мкм2 97,61 ±2,44 97,99±3,01 91,62±2,75
Высота клеток эпителия проксимального отдела нефрона, мкм 1 2,43±0,20 1 2,28±0,21 1 2,23±0,21
Ядерно-цитоплазменное отношение, % 0,23±0,01 0,25±0,01 0,29±0,01 *
Отношение объемов сосудистого клубочка и капсулы, % 0,71±0,01 0,76±0,01 * 0,84±0,01 *
Примечание: * - Р < 0,05.
Таблица 2
Морфометрические показатели почек кроликов и свиней при воздействии солей никеля, П=100
Показатель Вид животного
Кролики Свиньи
Контрольная Опытная Контрольная Опытная
Площадь ядер клеток эпителия проксимального отдела нефрона, мкм2 29,93±0,68 33,58±0,75* 20,80±0,53 25,19±0,68*
Площадь цитоплазмы клеток эпителия проксимального отдела нефрона, мкм2 92,74±1,89 99,79±1,43* 80,07±1,63 81,39±1,26
Высота клеток эпителия проксимального отдела нефрона, мкм 1 2,51 ±0,16 12,84±0,07 11,17±0,1 6 10,87±0,1 3
Ядерно-цитоплазменное отношение, % 0,32±0,01 0,34±0,01 0,26±0,01 0,31±0,01*
Отношение объемов сосудистого клубочка и капсулы, % 0,74±0,01 0,87±0,02* 0,60±0,01 0,62±0,02
Примечание: * - Р < 0,05.
стиоцитарного характера, а также разрастание волокнистой соединительной ткани, в результате чего данные струк-туры сдавлены. Кровеносные сосуды переполнены кровью. Отмечена гиперемия сосудистых клубочков.
У большинства животных зарегистрирован отек мезангиального пространства почечного клубочка, о чем свидетельствуют и данные микрометрического исследования.
Цитоплазма эпителиоцитов извитых канальцев проксимального отдела нефрона выглядела набухшей и зернистой, округлое ядро располагалось в центре. Очень редко регистрировались признаки некробиоза в вышеупомянутых структурах.
С помощью гистохимических методик выявлено снижение содержания нуклеиновых кислот в эпителиоцитах проксимального отдела нефрона.
Морфометрическими исследованиями установлено достоверное увели-
чение площади ядер и цитоплазмы эпителиоцитов извитых канальцев проксимального отдела нефрона у кроликов опытной группы по сравнению с контрольной. Отмечено также увеличение отношения объема сосудистого клубочка к объему его капсулы, и данный показатель составил 87%, что на 15% больше значения контроля (таблица 2).
Опыты по влиянию солей никеля были проведены на свиньях, в рацион которых помимо основного были введены корма, при выращивании которых в почву искусственно внесен данный элемент.
При патологоанатомическом исследовании почек животных установлено, что орган не увеличен в объеме, неоднородной окраски - участки крас-но- коричневого цвета чередуются с очагами серого цвета. Поверхность органа гладкая, консистенция несколько уплотнена. Капсула снималась лег-
Ветерианрия
ко. Граница между веществами сглажена. С поверхности разреза стекала кровь.
Как в корковом, так и в мозговом веществе регистрировали переполнение кровью кровеносных сосудов почек. Отмечено также скопление эритроцитов внутри сосудистых клубочков. Эпителиальные клетки извитых канальцев проксимального отдела нефрона увеличены в объеме, цитоплазма их мутная, содержит гранулы белка. Ядро округлой формы расположено в центре клетки. Просветы таких канальцев сужены, в некоторых из них содержатся клетки десквамированно-го эпителия.
Вокруг сосудистых клубочков и канальцев имелись скопления лимфоидных клеток, а также разрастание волокнистой соединительной ткани, которая интенсивно выявлялась методом Ван-Гизона. Как следствие данные структуры были сдавлены и уменьшены в объеме.
Отмечено повышение активности щелочной фосфатазы в щеточной кайме эпителиоцитов проксимальных канальцев нефрона. Зарегистрировано некоторое снижение интенсивности окраски на белок, по сравнению с таковой в контрольной группе.
Морфометрическими исследованиями установлено достоверное увеличение площади ядер и цитоплазмы эпителиоцитов извитых канальцев проксимального отдела нефрона. Данные процессы являются следствием развития белковой дистрофии в клетках, в результате чего нарушаются окис-лительно-восстановительные процессы и накапливаются недоокисленные продукты обмена (таблица 2).
Выводы
Хроническая интоксикация животных никелем сопровождается структурными нарушениями в почках с преобладанием интерстициальных изменений. Введение в рацион животных кормов, содержащих в своем составе соли никеля, приводит к нарушению обменных процессов протекающих в почках. В частности, изменяется активность щелочной фосфатазы, наблюдается снижение содержания нуклеиновых кислот и общего белка в клетках почек. Размеры ядер, цитоплазмы, высоты эпителиоцитов варьируют в зависимости от степени выраженности дистрофических и некробиотичес-ких процессов.
1. Забел накопления е 2. Папуні // Ветеринар 3. Мерку; 4. Пирс с 5. Лилли 6. Кононс Литература на М.В., Лушников В.П. Морфологические изменения органов и тканей молодых овец в зависимости от них тяжелых металлов // Доклады РАСХН. - 2005. -№6. - С. 40-43. 1и К.Х., Шкуратова И.А. Техногенное загрязнение окружающей среды как фактор заболеваемости животных я сельскохозяйственных животных. - 2005. - №6. - С.80-82. >в Г.А. Курс патолого-гистологической техники. - Л.: Медицина, 1969. - 423 с. Гистохимия. Теоретическая и прикладная. - М.: Мир, 1962. - 963 с. ’. Патогистологическая техника и практическая гистохимия. - М.: Мир, 1969. - 645 с. ий А. И. Гистохимия. - Киев: Вища школа, 1976. - 280 с.
