CC BY
5
УДК 591.88:636.3:636.084.13
ВЛИЯНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ВСКАРМЛИВАНИЯ НА РАЗВИТИЕ МЕЖМЫШЕЧНЫХ НЕРВНЫХ СПЛЕТЕНИЙ СЕТКИ ОВЕЦ ЭДИЛЬБАЕВСКОЙ ПОРОДЫ В ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ
Вечканова Н.А. - к.б.н., доцент, Мельникова Н.А. - к.б.н., доцент
ФГБОУ ВО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева»
Ключевые слова: нуклеиновые кислоты, нейроглиальный индекс, денро-аксональное дерево, глиоциты
Keywords: nucleic acids, neuro-glial index, denro-axonal tree, gliocytes
У жвачных животных желудок непростой многокамерный сложный и включает 4 отдела: рубец, сетку книжку и сычуг. Три первых отдела называют преджелудками, сычуг выполняет функцию однокамерного железистого желудка. В первую очередь в основных отделах преджелудков происходит биологическая, химическая, механическая обработка корма, и только потом, начинается расщепление и синтез питательных веществ [6].
Нервный центр, находящийся в продолговатом мозге, регулирует и контролирует сокращение преджелудков. Сетка, например, сокращается каждые 3060 с. Сокращения преджелудков усиливают парасимпатические нервы, а тормозят -симпатические. При пережевывании корма происходит раздражение рецепторов ротовой полости, что приводит к учащению и усилению сокращения преджелудков [6, 7]. Рефлекторно все отделы преджелудков взаимосвязаны и оказывают
непосредственное влияние на моторику друг друга. При нарушении связи преджелудков с центральной нервной системой, моторная функция сохраняется за счет интрамуральных нервных сплетений. Несмотря на это, очень важно, чтобы отделы преджелудков
функционировали и работали в правильном физиологическом режиме.
Материал и методы исследований. В работе использованы классические нейрогистологические и
морфометрические методы, а также
статистическая обработка данных. На светомикроскопическом уровне изучены (в сравнительном аспекте) ганглии межмышечного нервного сплетения желудка ягнят при искусственном вскармливании заменителем овечьего молока ЗОМ Кольво-старт (опытная группа), а также животных, находящихся на подсосе с овцематками (контрольная группа). Объектом гистологического исследования были ганглии сетки ягнят эдильбаевской породы 4-х
технологических периодов:
новорожденные, 15-ти суточные (молочный период), 2,5-месячные (переходный период), 4,5-месячные (период адаптации к дефинитивному корму взрослых животных). Научно-
хозяйственные опыты и сбор материала проводили в производственных условиях фермерского хозяйства ЧП «Перякин А.Д.» Краснослободского района Республики Мордовия. Для изучения общей морфологии ганглиев межмышечного нервного сплетения желудка изготовляли серийные парафиновые срезы с последующей окраской гематоксилином и эозином, по Доминичи-Кедровскому и импрегнацией азотнокислым серебром по Бильшовскому-Грос. Внутриклеточную локализацию нуклеиновых кислот и количественный анализ выполняли с помощью окрашивания срезов
галлоцианин-хромовыми квасцами по методу Эйнарсона. Оптическую плотность, обусловленную концентрацией содержания нуклеиновых кислот, выражали в условных
единицах (ус. ед.). При проведении морфометрического анализа
руководствовались указаниями,
изложенными Г.Г. Автандиловым [1].
Результат исследований.
Благодаря применяемым методам, установили специфику межмышечных ганглиев нервного сплетения ягнят. В группах сравнения в процессе роста и развития интрамуральных ганглиев ягнят от рождения и до 4,5-месячного возраста установили гетерогенный характер строения межмышечных ганглиев [2]. А именно, на разных стадиях морфогенеза клетки по морфометрическим параметрам распределялись на мелкие, средние и крупные, но и среди них нейроны также по соотношению существенно отличались. За критерии морфогенеза принято считать сопоставление концентрации нуклеиновых кислот (НК), количественную оценку глиального микроокружения (НГИ), степень развития дендро-аксонального дерева: толщина аксона, количество дендритов, вторичные ответвления дендритических отростков, а также морфофункциональную активность
Таблица 1 периоды
На молочном этапе, как в контроле, так и в опыте, у ягнят продолжает развиваться нервная ткань стенки сетки. По отношению к предыдущему периоду, контрольные размеры мелких и средних клеток в ганглиях сетки увеличились.
нейрона [3].
В новорожденный период наши морфометрические измерения клеток ганглиев сетки, показали, что основными являются клетки средних размеров в количестве 68 %. Выяснили при измерении НГИ, что число глиальных клеток, приходившихся на один нейрон, прежде всего, зависят от размеров клеток (Таблица 1). На этапе новорожденности роль нейроглиальных взаимоотношений
определяется, прежде всего, уровнем метаболической активности. Также у ягнят, на данном этапе, в ганглиях сетки крупные нейроны сопоставить морфологически можно с клетками I типа Догеля [2, 3]. Толщина их аксона равна 2,14±0,01 мкм. В среднем от тела отходят до 2,60±0,18 шт. дендритических отростков. В этот период развития дендриты имеют и вторичные ветвления 1,78±0,22 шт. Наличие синаптических связей с крупными нейронами, говорит об их участии в моторной функции органа. При оценке содержания НК, показатели которых составили в средних клетках: 22,00±0,35 ус. ед.; в крупных клетках - 83,00±0,10 ус. ед.
Показатели у животных опытной группы также отличались, но значительным ростом выделялись крупные нейроны [3]. У ягнят опытной группы, находившихся на искусственном питании, в 15-суточном возрасте, по сравнению с контролем
- Морфометрические значения ганглиев сетки ягнят в новорожденный и молочный
Показатель Возраст животных
шоворожденный период 15-суточные
контроль опыт
Нейроглиальный индекс клеток (шт.)
Мелкие клетки 6,50±0,24 5,03±0,11 4,70±0,20
Средние клетки 4,10±0,22 8,00±0,35 6,30±0,44
Крупные клетки 4,60±0,30 8,30±0,50 9,70±0,40
Дендро-аксональные показатели крупных клеток
Толщина аксона (мкм) 2,14±0,01 2,56±0,01 2,33±0,02
Количество дендритов (шт) 2,60±0,18 4,80±0,13 5,50±0,09
Разветвление дендритов (шт) 1,78±0,22 1,80±0,31 2,50±0,09
Концентрация нуклеиновых кислот на единицу площади (ус. ед.)
Средние клетки 22,00±0,35 48,00±0,33 18,00±0,25
Крупные клетки 83,00±0,10 90,00±0,44 104,00±0,2
увеличивается количество мелких клеток ганглиев, в то время как средних и крупных уменьшается. Исследование показателей НГИ, критерия при оценке этапов морфогенеза и морфофункциональной характеристики нейронов показало следующие результаты, которые отображены в таблице. В сравнении с новорожденным периодом, данные результаты НГИ отличаются уменьшением у мелких клеток, но ростом у средних и крупных клеток. В опыте наибольшее значение НГИ отмечалось в крупных клетках, что могло указывать на процесс адаптационно-компенсаторной перестройки [3, 4]. Далее в крупных нейронах отмечается равномерное и заметное увеличение всех основных показателей отросткового аппарата, как в контроле, так и в опыте. У крупных нейронов в первую очередь происходит увеличение толщины аксона, и количество ответвлений дендритов увеличивается. Вторичное разветвление дендритов крупных нейронов в ганглиях сетки на молочном этапе ягнят составило: в контроле - 1,80±0,31 шт., в опыте -2,50±0,09 шт. Несмотря на равномерное увеличение значений, отростковый аппарат крупных нейронов ганглиев сетки у ягнят опытной группы по основным критериям опережает значения контрольной группы. Полученные данные содержания нуклеиновых кислот в средних и крупных клетках, как в контроле, так и в опыте свидетельствуют о метаболической активности нейронов.
В 2,5 месяца интрамуральное сплетение ганглиев стенки сетки, главным образом, образовано тонкими нервными пучками, состоящими из миелиновых и безмиелиновых нервных волокон. В сравнительных группах отмечено прогрессивное развитие основных морфометрических характеристик
интрамуральных ганглиев сетки, которые также отличаются многоклеточностью. Как и ранее нервные клетки по морфометрическим параметрам легко разделяются на размерные группы [4]. Далее мы видим, что в составе ганглиев
количество клеток средних размеров в группах сравнения уменьшилось и составило: 60 % в контроле и 56 % в опыте. В группе клеток крупных размеров ганглиев сетки у животных переходного периода в связи с характером питания, была установлена другая закономерность постнатального морфогенеза.
Исследование ганглиев сетки у ягнят в переходный период, показало, что в группах сравнения наибольшая часть клеток относилась к клеткам I типа Догеля, а в некоторых ганглиях единичные клетки, соответствовали по морфометрическим признакам классическим нейронам II типа Догеля [4, 5]. В группах сравнения в межмышечных ганглиях сетки ягнят в 2,5 месяца было отмечено усиленное реактивное деструктивное изменение. Благодаря импрегнации, проходящей в усиленном режиме, некоторые нервные волокна отдельными участками подвергаются набуханию, а другие становятся варикозно утолщенными. Некоторые нейроны, подверженные гибели, уменьшаются в размерах и становятся сморщенными, в цитоплазме у них возникают вакуоли, а фибриллярная структура исчезает [3, 4, 5]. Анализируя морфометрические показатели НГИ в сетке ганглиев ягнят данного периода, можно сказать, что число глиальных клеток, приходившихся на один нейрон, полностью зависит от размера органа и имеет значения в контроле и в опыте, представленные в таблице (Таблица 2). Морфологическое исследование интрамуральных ганглиев сплетения сетки ягнят в 2,5-месяца позволило получить сведения, что клеточный состав чрезвычайно
разнообразен. Крупные клетки продолжали развиваться, не только увеличиваясь в размере, для них в первую очередь было характерно образование дополнительных отростков, их утолщение, а также усложнение их ветвлений [5]. Полученные морфометрические значения отросткового аппарата отображены в таблице (Таблица 2). При изучении полученных данных у ягнят опытной группы в крупных нейронах наблюдается развитие дендритного
аппарата и заметное утолщение аксона В=12 %. Также полученные нами данные в группах сравнения показали
сосредоточение НК на единицу площади, как в клетках средних размеров, так и в крупных (Таблица 2).
Таблица 2 - Морфометрическиезначения ганглиев сетки ягнят в переходный и в период адаптации к дефинитивному рациону
Показатель Возраст животных
2,5 месяца 4,5 месяца
контроль опыт контроль опыт
Нейроглиальный индекс клеток (шт)
Мелкие клетки 4,60±0,35 4,00±0,22 4,20±0,11 4,50±0,14
Средние клетки 8,60±0,24 7,70±0,35 8,50±0,55 7,90±0,20
Крупные клетки 9,50±0,30 10,20±0,40 9,80±0,40 8,90±0,22
Дендро-аксональные показатели крупных клеток
Толщина аксона (мкм) 2,72±0,05 2,61±0,03 2,85±0,05 2,82±0,03
Количество дендритов (шт) 6,80±0,20 7,20±0,26 9,00±0,30 9,00±0,51
Разветвление дендритов (шт) 2,30±0,12 2,80±0,11 3,00±0,15 2,77±0,16
Концентрация нуклеиновых кислот на единицу площади (ус. ед.)
Средние клетки 20,00±0,20 44,00±0,11 22,00±0,33 21,00±0,25
Крупные клетки 98,00±0,40 108,00±0,33 72,00±0,11 66,00±0,22
В 4,5 месяца, когда ягнята переходят на дефинитивный корм, нервное межмышечное сплетение сетки
представляет собой мощную сеть нервов, собранную из разных петель. Ганглии имеют разнообразную форму.
Исследование цитоархитектоники и морфологии межмышечных ганглиев сетки, с помощью метода Бильшовского-Грос показало, что нейроны отличаются огромным разнообразием форм и тинкториальными свойствами [5, 6]. Стоит также подчеркнуть, что некоторые нервные клетки отличаются
гипераргирофильностью и достигают очень крупных размеров. Происходит склеивание нейрофибриллярного аппарата, и огрубение их цитоплазмы. Наблюдается утолщение и увеличение аргирофили у отростков, расположенных в
непосредственной близости от тела нейрона [6, 7]. Процентное содержание клеток разных размеров в составе межмышечных сплетений показало, как и в предыдущем периоде, что основными являются средние клетки, которых 66 % в контроле и 70 % в опыте. Крупных нейронов наоборот стало меньше: 22 % - в контроле, 20 % - в опыте. В 4,5 месяца у ягнят, находившихся на искусственном
питании ЗОМ «Кольво-Старт», в составе ганглиев сетки увеличилось количество средних нейронов, а мелких и крупных уменьшилось. У ягнят опытной группы в этот период в составе ганглиев сетки у крупных нейронов наблюдается замедление роста В=3 %, в то время как у мелких и средних нейронов был заметен прирост, равный 76 и 31 %. Также в контроле, рост средних клеток замедляется В=7 %, и идет напряженность роста крупных нейронов ганглиев сетки В=23 %. Так как средние и крупные клетки ганглиев сетки являются активно
функционирующими нейронами, в контроле для них характерно плавное изменение роста показателей НГИ. В опыте у ягнят опытной группы наблюдается уменьшение значения НГИ крупных нейронов, как в сравнении с контролем, так и в сравнении с предыдущем периодом [7, 8]. Доказательство тому напряженность нейроглиальных отношений, а также ограничение адаптационных возможностей нервной ткани. Отростковый аппарат имеет мощное цитоплазматическое основание, благодаря дендритам, которые, не выходя за пределы ганглия, многократно ветвятся, образуя достаточно сложное сплетение. В то время, когда аксон - главный
извилистый отросток нейронов, наоборот выходит за границы ганглия [5, 7, 8]. При исследовании показателей дендро-аксонального дерева, нами были получены следующие значения: в контроле толщина аксона - 2,85±0,05 мкм; количество дендритов - 9,00±0,30 шт.; разветвление дендритов - 3,00±0,15 шт.; в опыте толщина аксона - 2,82±0,03 мкм; количество дендритов - 9,00±0,51 шт.; разветвление дендритов - 2,77±0,16 шт. Из полученных данных при изучении отросткового аппарата крупных клеток ганглиев сетки в группах сравнения, только в опытной группе наблюдается замедленное вторичное ветвление дендритов [7, 8]. На основании цитофотометрических исследований в группах сравнения, нами получены показатели содержания НК, как и в предыдущих периодах в средних и крупных клетках.
Заключение. Проведенный нами впервые морфологический анализ интрамуральных нервных сплетений сетки многокамерного желудка ягнят позволил выявить и установить ряд
морфологических отличий у изучаемых структур, обусловленных разными условиями вскармливания животных. Установлено, что искусственное вскармливание влияет на развитие перенейрональной глии, особенно заметное в группе клеток средних размеров. Это подтверждает нейроглиальный индекс, который уменьшается на всех этапах роста животных. Для нейронов ганглиев сетки в условиях искусственного вскармливания, наблюдалась волнообразная динамика нуклеинового обмена.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Автандилов, Г. Г. Медицинская морфометрия. Руководство / Г. Г. Автандилов // Москва: Медицина, 1992. - 380 с.
2. Вечканова, Н. А. Реакция нейрон-глиальной системы интрамуральных ганглиев желудка ягнят при искусственном
вскармливании / Н. А. Вечканова, О. С. Бушукина // Морфология. - 2018. - Т. 153, № 3. - С.58.
3. Вечканова, Н. А. Морфометрические особенности межмышечного нервного сплетения книжки овец эдильбаевской породы в постнатальном онтогенезе / Н. А. Вечканова, О. С. Бушукина // Международный научно-исследовательский журнал. - 2021. - № 3 (105). - С. 16-22. - DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2021.105.3.027.
4. Вечканова, Н. А. Сравнительно-морфологический анализ межмышечного нервного сплетения книжки овец эдильбаевской породы в постнатальном онтогенезе / Н. А. Вечканова, Н. А. Мельникова, С. А. Ляпина // Генетика и разведение животных. - 2021. - (2):3-9. -https://doi .org/10.31043/2410-2733-2021-2-3-9.
5. Тельцов, Л. П. Закономерности индивидуального развития человека и животных / Л. П. Тельцов, В. В. Семченко, Е. В. Зайцева // Морфология. - 2014. - Т. 145 (3). - С. 192 - 193.
6. Christofi, F. L. TRPV1 Sensory Neurons and Enteric Glia in ENS Link Tachykinins to Neuroinflammation and Nociception / F. L. Christofi // Cell. Mol. Gastroenterol. Hepatol. - 2018. - Р. 6. - P. 354-355/ - doi:10.1016/j.jcmgh.2018.06.011
7. Fettucciari, K. Enteric glial cells are susceptible to Clostridium difficile toxin / K. Fettucciari, P. Ponsini, D. Gioe [et al.] // B. Cell. Mol. Life Sci. -2016. - V. 74. - P. 1527-1551. - doi:10.1007/s00018-016-2426-4.
8. Vechkanova, N. A. Morphological Aspects of the Enteric Nervous System of the Stomach in Artificially Fed Lambs / N . A . V echkanova, O. S. Bushukina, A. S. Zenkin [et al.] // Research Journal of Pharmacy and Technology. - 2019. - Т. 12. -№ 12. - P. 5729-5734. - doi: 10.5958/0974-360X.2019.00991.0.
ВЛИЯНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ВСКАРМЛИВАНИЯ НА РАЗВИТИЕ МЕЖМЫШЕЧНЫХ НЕРВНЫХ СПЛЕТЕНИЙ СЕТКИ ОВЕЦ ЭДИЛЬБАЕВСКОЙ ПОРОДЫ В ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ
Вечканова Н.А., Мельникова Н.А.
Резюме
Цель исследования, изучить влияние искусственного вскармливания на развитие межмышечных нервных сплетений сетки овец эдильбаевской породы в постнатальном онтогенезе. Для выполнения и решения основных задач использовали различные экспериментальные методы, в том числе и статиститическую обработку данных. В ходе эксперимента установили, что на ранних этaпaх постнатального онтогенеза наиболее чувствительными к дефициту кормового рациона являются активно дифференцирующие клетки. Также анализ показал ингибирующее влияние искусственного вскармливания на формирование и рост отростков в процессе клеточной дифференциации.
THE INFLUENCE OF ARTIFICIAL FEEDING ON THE DEVELOPMENT OF INTERMUSCULAR NERVE PLEXUSES OF THE EDILBAYEV SHEEP BREED IN
POSTNATAL ONTOGENESIS
Vechkanova N.A., Melnikova N.A.
Summary
Research objectiveto study the impact of artificial feeding on the development of intermuscular nerve plexuses of the Edilbayev sheep net in postnatal ontogenesis. To perform and solve the main problems, various experimental methods were used, including statistical data processing. During the experiment, it was found that in the early stages of postnatal ontogenesis, actively differentiating cells are the most sensitive to food diet deficiency. The analysis also showed the inhibitory effect of artificial feeding on the formation and growth of processes during cellular differentiation.
