CC BY
13
УДК: 619:616.24
ВЛИЯНИЕ ГИПОКСИИ НА «ЗРЕЛОСТЬ» СУРФАКТАНТНОЙ СИСТЕМЫ ЛЕГКИХ
У НОВОРОЖДЕННЫХ ТЕЛЯТ
А. А. ЗАМАЗИЙ
Сумской национальный аграрный университет г. Сумы, Сумская обл., Украина, 40021
(Поступила вредакцию 22.11.2013)
Резюме. Результаты проведенных исследований свидетельствуют, что состав околоплодной жидкости отражает функциональную активность легких плода, которые синтезируют и выделяют в эту жидкость липиды. Установлено, что у клинически здоровых новорожденных телят соотношение лецитин/сфингомиелин достигает 1,98:1, а у телят, которые родились в состоянии гипоксии, оно составляет лишь 1,16:1. В околоплодной жидкости клинически здоровых телят липидная фракция составляет 707,00±5,00 а.е.м., ау телят, родившихся с признаками асфиксии она ниже в 1,20раза.
Ключевые слова: сурфактантная система легких, лецитин, сфингомиелин, гипоксия.
Summary. The results of these studies indicate that the composition of the amniotic fluid reflects the functional activity of the fetal lung, which synthesize and secrete in this fluid lipids. Found that in clinically healthy newborn calves ratio lecithin/sphingomyelin reaches 1,98:1 and calves, which were born in a state of hypoxia, it is only 1,16:1. In the amniotic fluid of clinically healthy calves lipid fraction is 707,00±5,00 a.u.m. and calves born with signs of asphyxia it below 1,20 times.
Key words: pulmonary surfactant system, lecithin, sphingomyelin, hypoxia.
Введение. Проблемы выращивания здоровых продуктивных животных одинаковые во всех странах мира, так как они обусловлены возрастающим действием антропогенних факторов и технологи-зацией производственных процессов. Некоторая изоляция животных от условий внешней среды, увеличение в окружающей среде метаболитов человеческой деятельности, особенно негативно отображается на защитных способностях организма, что сопутствует нарушениям роста и развития животных.
Анализ источников. Огромное значение в процессе адаптации новорожденных животных к новым условиям существования играет морфо-функциональная зрелость организма [7], особенно «зрелость» сурфактантной системы легких [1, 2]. Сурфактантная система обеспечивает эффективную вентиляцию легких. Это связано с тем, что функциональная активность альвеол и бронхиол зависит от наличия на их поверхности сурфактанта - комплекса веществ [3], которые снижают поверхностное натяжение в легких на границе между воздухом и жидкостью.
Особенное значение «зрелость» сурфактантной системы легких приобретает у новорожденных телят [6], что связано с физиологичностью первого вдоха, максимального расправления альвеол и бронхиол, формирования путей дыхания.
Недостаток наличия сурфактанта на поверхности альвеол и бронхиол, т. е. «незрелая» сурфактантная система легких нарушает газообмен, развивается гипоксия, патологические процессы в органах дыхания, изменяется реалогия крови [8].
Все это свидетельствует об актуальности определения «зрелости» сурфактантной системы легких [4, 5], о состоянии организма новорожденных животных для проведения соответствующего алгоритма действий с целью профилактики и лечения гипоксии.
Цель работы - провести мониторинг родовой деятельности коров для определения количества телят, которые рождаются в состоянии гипоксии и с «незрелой» сурфактантной системой легких, определить «зрелость» сурфактантной системы легких по содержанию основных классов липидов в околоплодной жидкости новорожденных клинически здоровых телят и влияние гипоксии на их состав.
Материал и методика исследований. Для выявления телят, которые родились клинически здоровыми и в состоянии гипоксии проводили мониторинг родовой деятельности коров первого-четвертого отела в условиях учебно-производственного хозяйства «Юбилейный». Для этого были сформированы 4 группы животных, у которых определяли начало родовой деятельности по сокращению шейки матки и продолжительность трех стадий родов.
Мониторинг родовой деятельности коров первой-четвертой лактации проводили до получения в каждой группе коров по трое телят в состоянии гипоксии. Из общего количества коров, у которых определяли показатели родовой деятельности (n=63), к первой группе (коровы-первотелки) отнесли 10 коров, к другой (коровы второго отела) - 18 коров, к третьей (коровы третьего отела) - 17, к четвертой (коровы четвертого отела) - 18 коров. По мере отела коров новорожденных телят по показате-
лям внешнего дыхания разделяли на 2 подгруппы. В первую относили телят, которые после рождения имели адекватные дыхательные движения (клинически здоровые телята), а во вторую - телят, которые родились с признаками нарушения процесса дыхания (в состоянии асфиксии).
«Зрелость» сурфактантно-альвеолярной системы легких телят, которые родились клинически здоровыми и в состоянии гипоксии, определяли при помощи «пенного теста» и «теста одного выдоха» по содержанию основных классов жиров в липидной фракции околоплодной жидкости, соотношению лейцитина к сфингомиелину.
Жирнокислотный состав околоплодной жидкости, проб крови из сосудов пуповины телят определяли с помощью газового хроматографа «Кристалл Люкс-4000 (Россия)» с пламенно-ионизационным детектором на капилярной колонке 8Р-2560.
Результаты исследований и их обсуждение. Результаты проведенных исследований свидетельствуют, что «зрелость» сурфактантной системы легких у телят, которые родились клинически здоровыми и в состоянии гипоксии, которую мы определяли с использованием «пенного теста» Климентса и теста «одного выдоха», предложенного автором, существенно отличаются.
По результатам использования (табл. 1) «пенного теста» «незрелая» сурфактантная система легких выявлена у 29,77 % новорожденных телят, полученных от всех коров. «Пенным тестом» выявлено, что «незрелая» сурфактантная система легких у телят, которые получены от коров-первотелок составляла 40 %. От коров второй-третьей лактаций получено в 1,80-1,70 раза меньше телят, которые подвергались влиянию гипоксии в процессе внутриутробного роста и развития (Р<0,01) и с «незрелой» сурфактантной системой легких родились от 22,22 до 23,53 % новорожденных животных. От коров четвертой лактации получено 33,33 % телят с «незрелой» сурфактантной системой легких. Об этом свидетельствует повышение положительного результата по «пенному тесту» на 9,80-11,11 % по сравнению с данным показателем телят, которые получены от коров второй-третьей лактаций.
Таблица 1. «Зрелость» сурфактантной системы легких новорожденных телят по «пенному тесту»
и тесту «одного выдоха» (%)
Группы-коров «Зрелость» сурфактантной системы легких телят по:
«пенному тесту» «тесту одного выдоха»
отрицательный положите льный отрицательный положите льный
п % п % п % п %
Первого отела (п=10) 6 60,00 4 40,00 5 50,00 5 50,00
Второго отела (п=18) 14 77,78 4 22,22 11 61,11 7 38,39***
Третьего отела (п=17) 13 76,47 4 23,53 10 58,82 7 41 18***
Четвертого отела (п=18) 12 66,67 6 33,33 10 55,56 8 44,44
Всего 45 70,23 18 29,77 36 56,37 27 43,63
Примечание: ***Р<0,001 в сравнении с «пенным тестом» и «тестом одного выдоха».
Использование предложенного нами теста «одного выдоха» для выявления «зрелости» сурфактантной системы легких новорожденных телят дало возможность выявить ее «незрелость» у 43,63 % животных. Больше выявлено телят с «незрелой» сурфактантной системой среди тех, которые родились от коров-первотелок (50 %). От коров второй-третей лактаций (38,39-41,18 %) и коров четвертой лактации (44,44 %) получено меньше телят с «незрелой» сурфактантной системой легких.
По результатам использований двух тестов, «незрелая» сурфактантная система легких была выявлена больше у телят, которые получены от коров-первотелок (40-50 %) ив середнем составила 45 %.
В среднем по двум тестам «незрелая» сурфактантная система легких выявлена у 36,70 % новорожденных телят, полученных от всех опытных коров, что в 1,92 раза больше (Р<0,01) тех животных, которые рождаются в состоянии гипоксии (19,05 % телят).
Нами проведен анализ соответствия результатов полученных при использовании «пенного теста» Климентса и теста «одного выдоха», предложенного автором, для выявления «незрелой» сурфактант-ной системы легких у новорожденных телят. Для этого были отобраны 7 проб околоплодной жидкости, в которых определяли суммарную фракцию фосфолипидов и оценили «зрелость» сурфактантной системы легких у новорожденных телят.
При использовании «пенного теста» Климентса нами выявлена «незрелая» сурфактантная система легких у двух новорожденных телят, что составляет 28,57 % и у трех телят при использовании теста «одного выдоха» (42,83 %).
Полученные результаты исследований амниотической жидкости на содержание суммарной фракции фосфолипидов практически совпадают с даннями, которые мы получили при определении «зрелости » ССЛ телят без определения суммарной фракции фосфолипидов. Соответствие результатов определения «зрелости» ССЛ новорожденных телят по двум тестам составило 85,71 %, что свидетельствует о высокой чувствительности и специфичности предложенного теста. Побочно про «зрелость» сурфактантной системы легких свидетельствуют показатели содержания основных классов жиров липидной фракции околоплодной жидкости (табл. 2), которые используются в процесе синтеза сурфактанта.
Таблица 2. Классы жиров липидной фракции околоплодной жидкости новорожденных клинически здоровых
и в состоянии гипоксии телят (M±m, а.е.м)
Показатели Клинически здоровые телята (n=3) Телята в состоянии гипоксии (n=7)
Фосфорилхолин 707,00±5,00 588,00±3,00
Свободный холестерол 677,00±4,00 517,14±4,02**
Суммарная фракция фосфолипидов: фосфатидилэтанол 654,92±3,57 78,33±3,11 473,07±3,06 62,68±2,88
Фосфатидилсерин 141,67±3,54 92,14±2,96
Фосфатидилхолин 183,33±4,21 121,43±3,52**
Лизолейцитин 159,00±4,00 92,14±2,92
Сфингомиелин 92,59±3,00 104,68±3,03**
Соотношение с/л 1,98:1 1,16:1
Триглицериды 165,00±2,00 100,00±2,00**
Примечание: **Р<0,01 в сравнении с группой клинически здоровыхтелят.
В околоплодной жидкости телят, которые родились клинически здоровыми, содержание фосфорил-холина составляло 707,00±5,00 а.е.м, что в 1,20 раза больше данного показателя околоплодной жидкости плодов, которые родились в состоянии гипоксии.
Содержание свободного холестерола выявилось в 1,31 раза больше (Р<0,05) в околоплодной жидкости телят, которые родились клинически здоровыми по сравнению с телятами которые родились в состоянии асфиксии.
Суммарная фракция фосфолипидов в амнионе телят, которые родились в состоянии гипоксии была в 1,38 раза меньше, чем у телят, которые родились клинически здоровыми (Р<0,01). Содержание фосфатидилхолина (лецитина) в амниотической жидкости телят, которые родились клинически здоровыми было в 1,51 раза (Р<0,01) больше, чем в околоплодной жидкости телят, которые родились в состоянии гипоксии. Соотношение лецитина к сфингомиелину в амниотической жидкости клинически здоровых телят составляло 1,98:1, а у телят опытной группы - 1,16:1.
Взаимосвязь «зрелости» сурфактантной системы легких новорожденных телят и содержания ос -новных классов жиров липидной фракции околоплодной жидкости определяется тем, что в процессе роста и развития плод выделяет в амниотическую жидкость жиры, которые используются для синтеза сурфактанта. От наличия сурфактанта на поверхности альвеол и бронхиол зависит физиологичность первого вздоха, степень наполнения легких кислородом, а в последующем обеспечение им организма.
Необходимо отметить, что жирнокислотный состав околоплодной жидкости телят, которые родились в состоянии гипоксии существенно отличался от состава амниона клинически здорових новорожденных животных (табл. 3).
Таблица 3. Жирнокислотный состав околоплодной жидкости телят, которые родились клинически здоровыми
и в состоянии гипоксии (M±m, %)
Название жирних кислот Код жирних кислот Клинически здоровые Телята в с остоянии
телята(контроль, n=3) гипоксии (n=9)
Миристиновая кислота С 14:0 27,00±0,67 11,28±0,44**
Миристооленовая кислота С 14:1 0,83±0,16 0,48±0,03**
Пальмитиновая кислота С 16:0 37,12±0,88 28,26±2,28
Стеариновая кислота С 18:0 4,88±0,64 2,76±0,04*
Олеиновая кислота С 18:1 n9c 25,23±0,34 12,22±1,72**
Линолевая кислота С 18:2n6c 3,46±0,62 1,18±0,07*
у-Линолевая кислота С 18:3n6 0,07±0,017 1,87±0,09***
Бегеновая кислота С 22:0 0,28±0,07 0,89±0,07**
Арахидоновая кислота+трикозановая кислота С 20:4n6+C 23:0 3,44±0,36 3,11±0,08
Эйкозапентаеновая кислота С 20:5n3 0,58±0,43 0,57±0,01
Докозагексаеновая кислота С 22:6n3 5,80±0,94 0,54±0,017***
Примечание: * Р<0,05; **Р<0,01; ***Р<0,001 в сравнении с контрольнойгруппой.
В амниотической жидкости телят опытной группы значительно меньше оказалалось содержание жирных кислот, которые используются для синтеза сурфактанта. Так, содержание пальмитиновой кислоты составляло 37,12±0,88 % в амнионе клинически здоровых новорожденных телят, что на 8,86 % больше, чем содержание данной кислоты в околоплодной жидкости телят, которые родились в состоянии гипоксии. Олеиновой кислоты выявлено в амнионе клинически здоровых новорожденных телят в 2,06 раза (Р<0,01), стеариновой в 1,77 раза (Р<0,05), линолевой в 2,93 раза (Р<0,05) больше, чем в амниотической жидкости телят, которые родились в состоянии гипоксии.
Все вышеизложенное свидетельствует о нарушении процессов липидного обмена в органиме плода и новорожденных телят под влиянием гипосии.
Такое состояние отрицательно отражаеться на формировании сурфактантной системы легких у плода, нарушается процесс адаптации новорожденных животных к новым условиям существования после рождения, наблюдается развитие патологических процессов в органах системы дыхания, что приводит к значительному падежу телят.
Заключение. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что с «незрелой» сурфактантной системой легких рождаются 36,70 % телят, а в состоянии гипоксии (19,05 % телят). Телята (36,70 %), которые рождаются с «незрелой» сурфактантной системой (по результатам использования двух тестов) представляют группу риска по развитию заболеваний органов системы дыхания и организма в целом, что свидетельствует о необходимости проведения соответствующего алгоритма действий с целью недопущения развития патологических процессов в организме, связанных с нарушением кислородного обеспечения организма новорожденных животных. Косвенным показателем «зрелости» сурфактантной системы легких является наличие жиров в липидной фракции околоплодной жидкости телят. Установлено, что соотношение сфингомиелин/лецитин в околоплодной жидкости клинически здоровых телят составляло 1,98:1, а у телят, которые родились в состоянии гипоксии, - 1,16:1.
ЛИТЕРАТУРА
1. Баркаган, 3. С. Диагностика и контролируемая терапия нарушений гемостаза / 3. С. Баркаган - М.: Ньюдиамед, 2001. - 296 с.
2. Бестужева, С. В. Характеристика липидного состава легочного сурфактанта и плазмы / С. В. Бестужева // Здравоохранение Белоруссии. - 1979. - № 10. - С. 16.
3. Биркун, А. А. Сурфактант легких / А. А. Биркун, Е. Н. Нестеров, Г. В. Кобозев. - Киев: Здоровье, 1981. - 160 с.
4. Замазий, А. А. ЗрЫсть сурфактантно-альвеолярно! системи у новонароджених телят та и значения у адаптацп тварин до нових умов ¿снування / А.А. Замазш // Вкник Бшоцерювського державного аграрного утверсигету. - 2006. - Вип. 39. -С. 168-172.
5. Замазш, А. А. Склад навколоптдних вод новонароджених телят / А. А. Замазш // Вюник Полтавсько! державно! аграрно! академи. - 2010. - № 1. - С. 101-104.
6. Замазш, А. А. Функцюнальна актившсть адаптивних систем новонароджених телят у р1бшдиг-перюд1 / А. А. Замазш // Вюник Сумського нацюнального аграрного ушверситету. - 2008. - 9/1(21). - С. 31-34.
7. Замазий, А. А. Влияние биоэлементов на метаболическую адаптацию новорожденных телят / А. А. Замазий, М. Д. Камбур, В. М. Клемазов // Материалы 10 Международной научно-произ. конф. «Проблемы сельскохозяйственого производства на современном этапе и пути их решения», Россия, Белгород, 15-19 мая 2006 г. - Т .2. - С. 121.
8. Камбур, М. Д. Реология крови и показатели клеточной адаптации у новорожденных телят с признаками гипоксии / М. Д. Камбур, В. М. Клемазов, А. А. Замазий // Материалы 10 Международной научно-произ. конф. «Проблемы сельскохозяйственого производства на современном этапе и пути их решения», Россия, Белгород, 15-19 мая 2006 г. - Т. 2. - С. 120.
