CC BY
13
УДК 636.52/.58:591.3/.4
ВОЗРАСТНЫЕ МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ГИПОФИЗА ЭМБРИОНОВ КУР ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ И ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Елена Владимировна Суйя, ассистент
ФГБОУ ВО «Великолукская государственная сельскохозяйственная академия», Россия, г. Великие Луки
В организме млекопитающих и птиц гипофизу принадлежит особо важная роль - регуляция деятельности остальных эндокринных желез. При нарушении деятельности данной железы происходит изменение обменных процессов в организме, снижается резистентность организма к воздействиям окружающей среды. По данным ряда отечественных и зарубежных авторов, действие магнитного поля на ткани заключается в формировании электромагнитных потоков, изменяющих электрохимические процессы в клетках. Импульсные магнитные поля уменьшают частоту синглет-триплетных переходов, вследствие чего увеличивают активность ферментов антиоксидантной системы. Низкоинтенсивное лазерное излучение, воздействуя на организм, вызывает стимуляцию работы гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, при взаимодействии с компонентами дыхательной цепи под действием лазерного излучения стимулируется синтез макроэргов.
В статье представлены данные по воздействию низкочастотного магнитного поля и низкоинтенсивного лазерного излучения на эмбрионы кур мясного кросса. Воздействие изучаемыми физическими факторами осуществлялось перед закладкой в инкубатор. Экспозиция для низкочастотного магнитного воздействия составила 45 импульсов, для низкоинтенсивного лазерного излучения - 25 с. В опыте измерялась масса гипофиза ежедневно, начиная с 7-х суток эмбрионального развития, гистологические измерения структурных единиц гипофиза проводились на 10-е, 15-е и 20-е сутки. По результатам экспериментальных исследований было установлено, что абсолютная и относительная масса гипофиза в опытных группах меньше, чем в контрольной, на 3 и 15%, а относительная масса - на 4 и 26% соответственно.
При рассмотрении гистологических препаратов органа под действием магнитного поля и лазерного излучения в гипофизе установлены следующие гистологические изменения: ядра питуицитов имели больший диаметр, чем в контрольной группе, к 20-м суткам в группе под действием низкочастотного магнитного поля диаметр составил 1,80 мкм, в группе после воздействия низкочастотным лазерным излучением - 1,94 мкм, что на 0,5 и 8,4% соответственно больше, чем в контрольной группе.
Ключевые слова: магнитное поле, лазерное излучение, куриный эмбрион, гипофиз, антенатальный онтогенез.
Введение
Формирование гипофиза (hypophysis) начинается с 48-го часа инкубации. Гипофиз - это эндокринная железа, которая состоит из двух долей: передней, или
аденогипофиза, и задней, или нейро-гипофиза. Гипофиз участвует в регуляции деятельности практически всех эндокринных желез. Активация тиреотропных гормонов происходит на 8-й день развития.
Гонадотропная активация происходит на 12-14-е сутки инкубации. Гистологически передняя доля гипофиза состоит из железистого эпителия. Структурной единицей передней доли являются аденоциты, между ними располагаются капилляры, в которые идет выброс гормонов. Задняя доля гипофиза состоит из нейроглиальных клеток, питуици-тов, нервных волокон, разделенных соединительной тканью. Питуициты - крупные клетки неправильной формы с крупными круглыми ядрами и светлой цитоплазмой. В ка-удальной части нейрогипофиза накапливается нейросекрет в виде островков [1].
При нарушении деятельности данной железы происходит изменение обменных процессов в организме, снижается резистентность организма к воздействиям окружающей среды. По данным ряда авторов действие магнитного поля на ткани заключается в формировании электромагнитных потоков, изменяющих электрохимические процессы в клетках. Импульсные магнитные поля уменьшают частоту синглет-триплетных переходов, вследствие чего увеличивают активность ферментов антиокси-дантной системы [3-5]. Низкоинтенсивное лазерное излучение, воздействуя на организм, вызывает стимуляцию работы гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, при взаимодействии с компонентами дыхательной цепи под действием лазерного излучения стимулируется синтез макроэргов [2, 6, 7].
Материал и методы
Целью работы является установление гистологических и морфологических изменений в гипофизе куриного эмбриона под действием низкоинтенсивного лазерного излучения и низкочастотного магнитного поля.
Исследования проводились в научной лаборатории ФГБОУ ВО «Великолукская ГСХА» на яйцах, приобретенных в ООО «Племенная птицефабрика Лебяжье» Ленинградской области. Объектом исследований были яйца кур кросса Хаббард Fis Уайт. Перед закладкой в инкубатор яйца были откалиброваны. По проведенным нами ранее экспериментальным исследованиям определено, что оптимальной дозой воздействия на яйца перед закладкой для лазерного излучения является экспозиция 25 с, для магнитного излучения - 45 импульсов. Инкуба-ц ию проводили в инкубаторе ИБЛ-0,5 с параметрами, рекомендованными ВНИТИП (температура -37,6±0,2 0С, относительная влажность - не менее 50%).
Низкочастотные магнитные импульсы воспроизводили при пом о щи прибора, генерирующего низкочастотное магнитное импульсное излучение большой мощности УМИ-В-05 при 95% мощности (первая опытная группа). Для обработки яиц низкоинтенсивным лазерным излучением применялся аппарат, который используют для физиотерапии в ветеринарии - СТП-9 (вторая опытная группа). При проведении и сследований были использованы анатомический, морфометрический,
гистологический, вариационно-статистический и зоотехнический методы.
Образцы органов для гистологических исследований помещали в 10%-ный раствор нейтрального формалина с последующей заливкой в парафин. Срезы окрашивали гематоксилином и эозином по Эрлиху и заключали в кедровый бальзам. Микрофотосъемку гистологических срезов с исследуемых органов проводили микроскопом «Levenhuk» с цифровой насадкой С 310 NG. Для гистоморфометриче-ских исследований использовали программу ScreenMeter и
объект-микрометр. Достоверность разницы полученных результатов рассчитывали по критерию Стью-дента.
Результаты и обсуждение
В контрольной группе к 7-м суткам развития масса мозга равнялась 0,53+0,28 мг, за время инкубации она изменилась в 25,5 раза и стала равна 13,53+2,57 мг. Относительная масса гипофиза была рассчитана по отношению к головному мозгу. В процессе инкубации она увеличилась от 0,64+0,22% до 1,23+0,20% (таблица 1).
Таблица 1 - Изменение массы гипофиза куриного эмбриона в онтогенезе и при воздействии магнитного поля и лазерного излучения_
Сутки инкубации Абсолютная масса, мг (М+т) Относительная масса, % (М+т)
контроль- первая вторая контроль- первая вторая
ная опытная опытная ная опытная опытная
группа группа группа группа группа группа
7 0,53+0,28 0,37+0,09 0,30+0,12 0,64+0,22 0,50+0,10 0,34+0,10
8 0,67+0,09 0,47+0,22 1,27+0,38 0,50+0,05 0,39+0,14 0,93+0,34
9 1,13+0,44 1,37+0,47 1,47+0,24 0,59+0,17 0,73+0,22 0,74+0,19
10 1,63+0,56 1,57+0,38 2,00+0,44 0,67+0,20 0,71+0,13 0,78+0,12
11 2,37+0,37 2,47+0,64 2,00+0,72 0,73+0,08 0,80+0,18 0,63+0,18
12 2,73+0,37 2,77+0,09 2,07+0,73 0,73+0,09 0,71+0,04 0,52+0,13
13 3,30+0,21 4,00+0,31 3,33+0,93 0,74+0,04 0,79+0,05 0,69+0,15
14 4,30+1,12 4,10+0,56 3,80+0,62 0,81+0,17 0,69+0,06 0,65+0,07
15 4,80+0,25 4,40+0,99 5,23+1,47 0,74+0,05 0,65+0,12 0,83+0,07
16 5,47+0,60 4,47+0,92 5,23+0,50 0,75+0,12 0,61+0,10 0,73+0,04
17 7,97+1,08 5,27+0,64 6,13+0,71 1,01+0,13 0,58+0,06* 0,82+0,08
18 8,07+1,23 5,43+0,73 7,00+0,78 0,86+0,13 0,59+0,06 0,79+0,08
19 10,53+0,58 8,10+0,21 8,13+1,04 0,96+0,04 0,57+0,12* 0,85+0,13
20 13,53+2,57 13,03+1,51 10,30+0,67 1,23+0,20 1,19+0,10 1,04+0,08
Примечание: * - Р<0,05; ** - Р<0,01; *** - Р<0,001.
Достоверно значимых различий изменений массы гипофиза в опытных группах не наблюдалось на всем протяжении эмбрионального развития. К 7-м суткам исследования и начиная с 14-го дня развития, масса гипофиза была большая в контрольной группе и возрастала от 4,30+1,12 мг на 14-е сутки до 13,53+2,57 мг к 20-м суткам. С 7-го по 11-й день инкубации развитие гипофиза происходит планомерно во всех группах, без ярко выраженных изменений. С 11 -х по 13-е сутки развития увеличение массы гипофиза во второй опытной и контрольной группах практически не заметно, масса во второй опытной группе была в пределах 2,00 г, а в контрольной группе изменилась с 2,37 до 2,73 мг. С 13-х суток увеличение массы гипофиза становится более интенсивным и с 3,33+0,93 мг во второй опытной группе возросло до 10,30+0,67 мг на 20-е сутки, в первой опытной группе - с 4,00+0,31 мг до 13,03+1,51 мг. В первой опытной группе до 19-х суток инкубации масса гипофиза возрастала равномерно. С 19-го на 20-й день развития масса гипофиза в первой опытной группе увеличилась почти в два раза - с 8,10+0,21 до 13,03+9,22 мг. К концу инкубации наибольшая масса гипофиза наблюдалась в контрольной группе -13,53+2,57 мг.
К 7-м суткам инкубации наименьшая относительная масса гипофиза наблюдалась во второй опытной группе и равнялась
0,34+0,10%. В контрольной и первой опытной группах с 7-го по 8-й день отмечается снижение относительной массы на 28% от первоначального показателя. В это время во второй опытной группе наблюдается интенсивный рост органа, относительная масса изменилась с 0,34+0,10 до 0,93+0,34%. Относительная масса гипофиза во второй опытной группе с 7-го по 8-й день увеличилась на 63%. В первой опытной и контрольной группах изменение относительной массы происходит достаточно равномерно. Резкое увеличение относительной массы гипофиза в первой опытной группе наблюдается с 19-го на 20-й день развития, за это время она увеличилась более чем в два раза - с 0,57+0,12 до 1,19+0,10%. В контрольной группе резкие изменения относительной массы наблюдаются с 16-го дня и до конца инкубации. К 20-му дню развития эмбриона относительная масса гипофиза в контрольной группе была равна 1,23+0,20%, в первой опытной группе - 1,19+0,10% и во второй опыт-н ой группе - 1,04+0,08%.
Основной структурной единицей гипофиза является питуицит. Пространство между питуицитами заполнено окончаниями аксонов нейросекреторных волокон гипоталамуса, имеются расширенные участки отростков, так называемые тельца Герринга.
К 10-м суткам инкубации в контрольной группе диаметр ядер клеток питуицитов составил
1,61+0,07 мкм. Ядра питуицитов имеют в основном хромофобное и базофильное окрашивание. Клетки в гипофизе эмбрионов контрольной группы расположены равномерно на небольшом удалении друг от друга. Окончания аксонов, составляющие строму гипофиза, имеют четкие очертания и равномерно направленное близкое друг к другу расположение. Встречаются тельца Геринга.
К 10-м суткам питуициты гипофиза первой опытной группы имели диаметр ядра 1,73+0,07 мкм и в основном базофильное окрашивание. В паренхиме органа нервные окончания мало дифференцированы, располагаются на значительном удалении друг от друга, неравномерно направлены. Количество клеток пи-туицитов по сравнению с контрольной группой большее.
К 10-м суткам во второй опытной группе диаметр ядер пи-туицитов равнялся 1,61+0,07 мкм, клетки в основном имеют базофиль-ную окраску, встречаются единичные клетки с эозинофильной окраской. Паренхима органа более плотная по сравнению с контрольной и первой опытной группами. Количество питуицитов на единицу площади больше, чем в контрольной группе, они расположены на меньшем расстоянии друг от друга. Нервные окончания гипоталамуса, составляющие паренхиму органа, имеют четкие очертания и располагаются близко друг к другу, делая ткань более плотной. В опытных группах телец Геринга к 10-м суткам развития
гипофиза меньше, чем в контрольной группе.
К 15-м суткам в контрольной группе диаметр ядер питуицитов составил 1,73+0,08 мкм, клетки имеют эозинофильную окраску. Окончания аксонов гипоталамуса располагаются на значительном расстоянии друг от друга, ткань имеет рыхлое строение. В опытных группах паренхима органа более плотная, волокна нервных окончаний плотно прилегают друг к другу. Диаметр ядер питуицитов в первой опытной группе больше, чем в контрольной, на 0,01 мкм, а во второй равен данному измерению в контрольной группе эмбрионов. В опытных группах телец Геринга больше, чем в контрольной группе.
К 20-м суткам антенатального развития диаметр ядер клеток пи-туицитов продолжает увеличиваться и в контрольной группе это значение стало равно 1,79+0,11 мкм. Расположение нервных окончаний в паренхиме органа односторонне направленное, волокна имеют четкие очертания. Питуициты имеют базофильную окраску, но встречаются клетки с эозинофильным окрашиванием.
В первой опытной группе на 20-е сутки развития окончания аксонов нейросекреторных волокон гипоталамуса образовывают волокнистые однонаправленные тяжи. Диаметр ядер питуицитов увеличился до 1,80+0,1 мкм, они имеют базофиль-ное окрашивание.
Во второй опытной группе на 20-е сутки эмбрионального развития паренхима гипофиза сходна с паренхимой контрольной группы. Питуи-циты в основном имеют базофиль-ное окрашивание, встречаются отдельные клетки с незначительной эозинофильной окраской. Диаметр ядер питуицитов увеличился до 1,94+0,09 мкм. В опытных группах к 20-му дню развития имеется большее количество клеток Геринга.
Выводы
- Абсолютная и относительная масса гипофиза в опытных группах
меньше, чем в контрольной, на 3 и 15%, а относительная масса - на 4 и 26% соответственно, но при этом наблюдается более высокая функциональная активность. - Под действием магнитного поля и лазерного излучения были выявлены следующие гистологические изменения в гипофизе: ядра пи-туицитов имели больший диаметр, чем в контрольной группе, к 20-м суткам в первой опытной группе диаметр составил 1,80 мкм, во второй - 1,94 мкм, что на 0,5 и 8,4% соответственно больше, чем в контрольной.
Библиографический список
1. Вракин В.Ф. Анатомия и гистология домашней птицы / В.Ф. Вракин, М.В. Сидорова. - М.: Колос, 1984. - 228 с.
2. Князева В.А. Исследование влияния магнитного поля и лазерного излучения на органы-мишени и развитие эмбрионов кур / В.А. Князева, Е.В. Суйя, Ф.И. Сулейманов // Известия Великолукской государственной сельскохозяйственной академии. - 2015. - №1 - С.22-26.
3. Суйя Е.В. Влияние физических факторов на развитие куриного эмбриона мясного кросса / Е.В. Суйя // Известия Великолукской государственной сельскохозяйственной академии. - 2016. - №1. - С.2-6.
4. Сулейманов Ф.И. Изменения массы головного мозга и гипофиза кур в антенатальном онтогенезе при воздействии лазерного и магнитного излучений / Ф.И. Сулейманов, Е.В. Суйя // Иппология и ветеринария. - 2016. - №4 (22). - С.77-83.
5. Усанов А.Д. Изменение параметров жизнедеятельности биообъектов под воздействием переменных и постоянных магнитных полей низкой интенсивности / А.Д. Усанов // Бюллетень медицинских интернет-конференций. - 2012. - Т.2, №6. - С.380-383.
6. Avila R.E. Effects of He-Ne laser irradiation on chick embryo mesonephros / R.E. Avila, M.E. Samar, H. Juri, S.P. Fabro // J Clin Laser Med Surg. - 1992. - №10. - P.287-290.
7. Effects of 670-nm phototherapy on development / L. Ronnie, M.S. Yeager, A. Jill, B.S. Franzosa, S. Deborah, M.S. Millsap // Photomedicine and Laser Surgery. - 2005. - Vol.23, №3. - P.268-272.
E-mail: elena.suiya@mail.ru
182112 Псковская область, г. Великие Луки, пр. Ленина, д. 2, ФГБОУ ВО «Великолукская ГСХА»
Тел.: +7 (81153) 7-28-51
