CC BY
15
УДК 636.22/.28.053:612.32
УЛЬТРАСТРУКТУРА ЭПИТЕЛИОЦИТОВ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ПРЕДЖЕЛУДКОВ ТЕЛЯТ С РАЗНОЙ СТЕПЕНЬЮ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗРЕЛОСТИ ПРИ РОЖДЕНИИ
В.В. МАЛАШКО, Г.А. ТУМИЛОВИЧ, Д.Н. ХАРИТОНИК,
Е.И. ХОМУТИННИК, А.А. АРАБКОВИЧ УО «Гродненский государственный аграрный университет» г. Гродно, Республика Беларусь, 230008
(Поступила в редакцию 18.01.2010)
Введение. Изучение литературных данных [1,5,6,8] и собственные результаты исследований [10,11] свидетельствуют, что проблемой современного молочного скотоводства является рождение телят с признаками антенатального недоразвития (телят-гипотрофиков). Исходя из этого важным научным направлением в ветеринарной морфологии является исследование ультраструктурных особенностей организации пищеварительной системы новорожденных телят с разной степенью физиологической зрелости, что приблизит нас к пониманию механизмов развития компенсаторно-приспособительных реакций у животных данной категории [5,12]. Исследования ряда авторов показывают, что степень тяжести протекания адаптационных процессов в органах пищеварения новорожденных телят напрямую зависит от их морфофунк-циональной зрелости [2-4,12,13].
У физиологически незрелых телят органы пищеварения характеризуются значительной незрелостью цитологических и железистых структур, т.е. незавершенностью дифференциации [2,4,13]. В связи с этим морфология слизистой оболочки новорожденных животных во многом совпадает с таковой у плодов позднего внутриутробного периода развития [3,4]. Недостаточная дифференциация и зрелость тканевых компонентов приводит к расстройству функционирования органов пищеварения и, как следствие, к снижению жизнеспособности [1,6,7,12].
Ультраструктурная характеристика эпителия слизистой оболочки преджелудков новорожденных телят с различной степенью антенатального недоразвития практически не изучена. Данные, имеющиеся по этому вопросу, единичны, неполны, противоречивы и не дают общего представления о важной биологической проблеме.
Цель работы - выяснить особенности ультраструктурной организации эпителиоцитов слизистой оболочки преджелудков телят с разной степенью физиологической зрелости при рождении.
Материал и методика исследований. Научно-производственные исследования по решению поставленной задачи осуществлялись в 2006-2009 г. в условиях СПК «Демброво» Щучинского района Гродненской области, НИЛ УО «ГГАУ», РУП «Институт физиологии НАН Беларуси», на кафедре анатомии животных УО «гГаУ».
Клинические исследования новорожденных телят проводили согласно общепринятому в ветеринарии плану, а также исходя из нами
215
разработанной методики определения морфофункциональной зрелости новорожденных телят [10]. Данная методика включает следующие критерии: живая масса при рождении; упитанность; поведенческий статус (время реализации позы стояния, время проявления сосательного рефлекса, количество сосательных движений, состояние мышечного тонуса, физиологические рефлексы, положение тела в пространстве); температура тела, состояние кожного покрова, количество резцовых зубов, гематологические и биохимические показатели. В методику также входят некоторые зоотехнические показатели: косая длина туловища, высота в холке, высота в крестце, обхват груди за лопатками.
В оценке степени физиологической зрелости (антенатального недоразвития) ранее и по сей день важнейшим критерием является живая масса теленка при рождении [6,10,11]. Исходя из этого новорожденные телята в зависимости от живой массы были разделены на четыре группы: (35,00±1,15) кг - телята-нормотрофики; (32,21±0,91) кг - телята-гипотрофики с низкой степенью антенатального недоразвития, (24,32±0,53) кг - телята-гипотрофики со средней степенью антенатального недоразвития, (19,56±0,29) кг - телята-гипотрофики с высокой степенью антенатального недоразвития. У телят-гипотрофиков со средней степенью антенатального недоразвития дефицит живой массы при рождении составлял 25-35%, а у телят-гипотрофиков с высокой степенью антенатального недоразвития - 40-50% по отношению к живой массе новорожденных телят-нормотрофиков.
Для электронно-микроскопического исследования брали соответствующие участки многокамерного желудка около 3-6 см, которые были лигированы, и внутрилюминально вводился методом диффузии 2%-ный раствор глютарового альдегида. В последующем ткани помещали в 5%-ный раствор глютарового альдегида на 2 ч. Глютаровый альдегид готовили на 0,1 М фосфатном буфере рН 7,2-7,4 и фиксировали при температуре +1...+4°С. Затем делали вертикальные разрезы по отношению к оси камеры желудка и изготовляли кубики с длиной края 11,5 см. После 3-кратной промывки в 0,1 М фосфатном буфере материал обрабатывали 2%-ным раствором четырехокиси осмия, дегидрировали в спиртах возрастающей концентрации, контрастировали уранил ацетатом и заключали в аралдит. Срезы готовили на ультрамикротоме ЛКБ (Швеция), контрастировали цитратом свинца и просматривали под микроскопом JEM -100В и JEM-100CX «JEOL» (Япония).
Результаты исследований и их обсуждение. Эпителий всех камер преджелудков новорожденных телят сохраняет эмбриональное строение, но уровень проявления данной особенности связан со степенью физиологической зрелости при рождении. Установлено, что у телят-гипотрофиков с высокой степенью недоразвития в многослойном эпителии преджелудков не отмечается отмирание (уплощение) поверхностных слоев пузырчатых клеток и соответственно отсутствуют уплощенные поверхностные клетки. В их цитоплазме еще обнаруживаются скопления гликогена, количество которого несколько уменьшается. Характерной особенностью ультраструктуры поверхностных клеток телят-гипотрофиков с высокой степенью недоразвития является нали-
чие в их цитоплазме хорошо развитого комплекса Гольджи, канальцев гранулярной эндоплазматической сети и множества осмиофильных гранул. Кроме того, на цитоплазматической мембране этих клеток ещё обнаруживается особый надмембранный слой - гликокаликс, состоящий из материала слабой осмиофильности, что четко говорит об эмбриональных принципах строения эпителия.
По нашему мнению, подобное изменение ультраструктуры и функциональной активности клеток поверхностного слоя эпителия телят-гипотрофиков обусловлено, видимо, некоторым сдвигом их метаболизма, в результате которого происходит уменьшение синтеза и депонирования гликогена с одновременным увеличением синтеза структурных компонентов гликокаликса, состоящего, как известно, из гли-копротеинов, содержащих сиаловую кислоту. В данном случае гликокаликс, возможно, участвует в обеспечении трансмембранной проницаемости веществ в цитоплазму эпителиоцитов. Однако мы не исключаем возможности участия гликокаликса и в обеспечении защитных свойств многослойного эпителия преджелудков.
Эпителий слизистой оболочки всех отделов преджелудков сохраняет эмбриональный характер, что наиболее ярко прослеживается у те-лят-гипотрофиков. Электронно-микроскопические исследования показали, что в эпителии преджелудков телят-гипотрофиков наблюдается дальнейшая дифференцировка проксимальной поверхности базальных эпителиоцитов, у которых хорошо выражены цитоплазматические ор-ганеллы и тонофиламенты. В результате дифференциации значительно увеличивается складчатость базального слоя и образуется особый ба-зальный комплекс, который в последующем преобразуется в так называемый базальный лабиринт, который у телят-нормотрофиков уже сформирован. По нашему мнению, образование базального комплекса свидетельствует об интенсивном обмене веществ между эпителием и соединительной тканью. Увеличение поверхности эпителиоцитов также, возможно, связано с облегчением транспорта веществ. Образующиеся базальные выросты, по нашему мнению, могут быть вовлечены в поляризацию транспортных процессов. Следует отметить, что интенсификация двустороннего транспорта метаболитов через эпителий в течение эмбрионального развития обусловлена, главным образом, участием всех камер преджелудков в процессах внутриутробного пищеварения.
Пузырчатые клетки эпителия преджелудков новорожденных телят продолжают выполнять гликогенсинтезирующую функцию, однако синтез гликогена и его накопление резко сокращается по отношению к внутриутробному периоду, морфологически это выражается в неравномерном заполнении пузырчатых клеток гликогеном, свидетельствующем о том, что в этот период процессы утилизации продуктов расщепления гликогена преобладают над процессами его синтеза. Поэтому у телят-гипотрофиков с высокой и в некоторой мере со средней степенью недоразвития отмечаются пузырчатые клетки «темные» и «светлые». «Темные» эпителиоциты имеют большое количество хорошо развитых органелл и единичные скопления гранул гликогена.
217
«Светлые» клетки содержат много включений гликогена и мало орга-нелл. Уменьшение синтеза и депонирования гликогена обусловлено некоторыми изменениями энергетического обмена в эпителии предже-лудков телят с разной степенью физиологической зрелости при рождении. Значительные энергетические затраты, связанные с интенсивным транспортом веществ, приводят, видимо, к тому, что гликоген уже не успевает накапливаться в клетках, однако их энергетический баланс сохраняется на достаточно высоком уровне за счет синтеза и накопления определенного количества липидных включений, обнаруженных нами электронно-микроскопически в цитоплазме «светлых» эпителио-цитов.
Пузырчатые клетки эпителия всех камер преджелудков новорожденных телят постепенно утрачивают гликогендепонирующую функцию. В их цитоплазме включения гликогена при проведении электронно-микроскопических исследований не обнаруживаются лишь в виде единичных скоплений мелких гранул малой электронной плотности. Одновременно происходит увеличение количества конденсированных митохондрий, цистерн гранулярной эндоплазматической сети и комплекса Гольджи, что лучше всего прослеживается у телят-нормотрофиков.
У телят-гипотрофиков с низкой степенью недоразвития и телят-нормотрофиков в цитоплазме базальных, пузырчатых и поверхностных эпителиоцитов всех камер преджелудков электронно-микроскопически отмечается интенсивное образование фибриллярных структур. Концентрация пучков тонофибрилл по периферии цитоплаз-матического матрикса, а также их тесная взаимосвязь с десмосомами приводят к образованию достаточно жесткого, но вместе с тем эластичного и прочного клеточного каркаса, обеспечивающего защитные свойства многослойного эпителиального пласта.
В толще эпителиального пласта хорошо выражена система межклеточных щелей. Эпителиоциты телят-нормотрофиков имеют многочисленные цитоплазматические выросты, обеспечивающие непосредственную взаимосвязь клеток. Межклеточные контакты пузырчатых клеток представлены чаще десмосомами, а в базальном слое и полудесмо-сомами. Межклеточные контакты эпителиоцитов преджелудков максимально выражены у телят-гипотрофиков с высокой степенью антенатального недоразвития. Цитоплазма клеток имеет мелкозернистую структуру умеренной электронной плотности, хорошо развитую гранулярную эндоплазматическую сеть и большое количество митохондрий с многочисленными кристами и умеренно элетронноплотным мат-риксом. В цитоплазме пузырчатых клеток рогового слоя телят-гипотрофиков с низкой степенью антенатального недоразвития и телят-нормотрофиков отмечаются крупные скопления мелкогранулярного субстрата и тонофибрилл. Клетки поверхностного слоя уплощены, их ядра небольшие, пикнотизированные, хроматин представлен немногочисленными крупными глыбками, чего нельзя отметить у телят-гипотрофиков с высокой степенью недоразвития.
218
Дифференцировка многослойного эпителия новорожденных телят связана с формированием и освобождением специфических структур слизистой оболочки рубца - сосочков, сетки - перегородок и ячеек, книжки - листочков.
Проведенное электронно-микроскопическое исследование показало, что в основе механизма освобождения специфических структур слизистой оболочки из эпителиального пласта лежит процесс ослабления связи эмбриональных эпителиоцитов между собой, проявляющийся в уменьшении прочности межклеточных контактов в области дес-мосом. Однако подобное изменение соединения клеток не уменьшает защитных свойств эпителиального пласта, проявляющихся в частичной закупорке межклеточных пространств гликокаликсом и в образовании плотных межклеточных контактов. По нашему мнению, после рождения в связи с уменьшением объема межуточного обмена веществ, который становится собственным обменом новорожденных телят, так как исключается обмен между матерью и плодом, происходит некоторое уменьшение транспорта веществ, который берется под контроль гликокаликсом.
Заключение. Установлено, что у телят-гипотрофиков с высокой степенью недоразвития в многослойном эпителии преджелудков отсутствуют уплощенные поверхностные клетки. Отмечено, что эпителиальный пласт телят-гипотрофиков с высокой и средней степенью антенатального недоразвития характеризуется наличием двух видов клеток: базальных, у которых хорошо выражены цитоплазматические органеллы и тонофиламенты, и пузырчатых клеток, представленных «светлыми» и «темными» эпителиоцитами. Таким образом, в многослойном эпителии преджелудков новорожденных телят установлен ряд структурно-функциональных особенностей, связанных со степенью физиологической зрелости.
ЛИТЕРАТУРА
1. Афанасьева, А.И. Показатели физиологически зрелых и незрелых телочек красной степной породы при разных условиях выращивания /А.И. Афанасьева, К.Н. Лотц // Зоотехния. 2009. № 5. С. 19-21.
2. Гомбоев, Д.Д. Неонатальная незрелость телят и ее последствия /Д.Д. Гомбоев // Эпизоотология, диагностика, профилактика и меры борьбы с болезнями животных: сб. науч. тр. Новосибирск, 1997. С. 340-341.
3. Ильин, П.А. К возрастной морфологии и гистохимии органов ротоглотки, пищевода и преджелудков у плодов крупного рогатого скота красной степной породы: автореф. дис. ... канд. биол. наук / П.А. Ильин; Омский гос. вет. ин-т. Омск, 1965. 20 с.
4. Ильин, П.А. Морфофункциональная дифференциация тканей органов ротоглотки, пищевода и многокамерного желудка крупного рогатого скота в онтогенезе: автореф. дис. ... докт. биол. наук: 03.099 /П.А.Ильин; Омский вет. ин-т. Омск, 1972. 43 с.
5. Каврус, М.А. Морфофункциональный статус телят-гипотрофиков и коррекция обменных процессов с использованием катозала / М.А.Каврус, Д.В.Малашко //Сельское хозяйство - проблемы и перспективы: сб. науч. тр. / Гродн. аграр. ун-т. Гродно, 2008. Т.2. С.54-62.
6. Катаранов, А.А. Клинико-иммунологическая характеристика новорожденных телят и немедикаментозные методы коррекции у них иммунодефицита: автореф. дис. . канд. вет. наук: 16.00.07 /А.А.Катаранов; Сарат. гос. аграр. ун-т им. Н.И. Вавилова. Саратов, 2005. 29 с.
7. Криштофорова, Б.В. Внутрикостные инъекции у телят с различной степенью пренатального развития /Б.В.Криштофорова, П.Н.Гаврилин //Ветеринария.2000. N° 5. С. 39-42.
8. Криштофорова, Б.В. Концепция этиологии недоразвития новорожденных телят и их ранней гибели /Б.В.Криштофорова, И.В.Хрусталева //Аграрная наука. 2000. №5. С. 23-24.
9. Малашко, В.В. Гипотрофия молодняка сельскохозяйственных животных и пути реализации компенсаторных возможностей организма /В.В.Малашко, Н.В.Троцкая, Т.М.Скудная // Сельское хозяйство - проблемы и перспективы: сб. науч. тр. / Гродн. гос. аграр. ун-т. Гродно, 2005. Т.4. Ч.2. С.98-101.
10. Тумилович, Г.А. Морфофункциональные особенности и зоотехнические показатели антенатального недоразвития телят /Г.А.Тумилович, В.В.Малашко //Сельское хозяйство - проблемы и перспективы: сб. науч. тр. /Гродн. гос. аграр. ун-т. Гродно, 2008. Т. 2. С. 119-125.
11. Тумилович, Г.А. Определение степени антенатального недоразвития в зависимости от уровня нарушения процессов метаболизма у коров-матерей /Г.А.Тумилович, В.В.Малашко //Вестник Белорусской сельскохозяйственной академии. 2009. N° 1. С. 97100.
12. Ульянов, В.Г. Морфогенез органов пищеварения телят в онтогенезе, норме и патологии / В.Г.Ульянов // Диагностика и профилактика болезней сельскохозяйственных животных: сб. науч. тр. Саратов, 1992. С. 64-66.
13. Ульянов, В.Г. Морфометрия слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта у телят-гипотрофиков / В.Г.Ульянов // Диагностика, патоморфология, патогенез и профилактика болезней в пром. животноводстве: сб. науч. тр. Саратов, 1990. Ч.1. С. 45-46.
УДК 616.36-002:615.35
ГРОМЕЦИН - НОВЫЙ АНТИСТРЕССОВЫЙ ПРЕПАРАТ ДЛЯ ПОРОСЯТ
В.Н. БЕЛЯВСКИЙ, И.В. СЕМАШКО, С.С. УШАКОВ, И.И. ГАЕВСКАЯ УО «Гродненский государственный аграрный университет» г. Гродно, Республика Беларусь, 230008
(Поступила в редакцию 18.01.2010)
Введение. В последнее время актуальной проблемой современного животноводства стал стресс. По мере индустриализации сельского хозяйства эта проблема все больше обостряется. Стресс является неспецифической комплексной реакцией организма на внешние или внутренние изменения или нагрузки (стрессовые факторы), которая развивается вследствие мобилизации гипоталамуса и симпатической нервной системы, а также секреции катехоламинов и адренокортико-тропного гормона [3, с.176].
К стресс-факторам относятся: наличие мясного гена (галотанового-HALN), ранний отъем поросят, формирование новых групп животных, перемещение в незнакомый станок, повышенная плотность размещения, высокая или низкая температура в помещении, повышенная влажность воздуха, шум вентиляторов или других механизмов, холодная питьевая вода, гиповитаминозы, недостаток протеина, незаменимых аминокислот, микроэлементов, голодание, облучение, отсутствие инсоляции, взвешивание животных, вылавливание их руками, нумерация, каудотомия, удаление зубов, вакцинация, острые и хронические инфекции вирусной и микробной этиологии, незаразные болезни, транспортировка животных, содержание их в предубойном цехе и др. [6, с.174; 7, а307-308]. В результате действия стресс-факторов на-
