Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Морфофункциональное развитие соединительной ткани стенки толстой кишки у плодов и новорожденных телят

ВАК РФ 06.02.01, Разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных

Автореферат диссертации по теме "Морфофункциональное развитие соединительной ткани стенки толстой кишки у плодов и новорожденных телят"

4855139

ДУБРОВСКИЙ МИХАИЛ ВЛАДИМИРОВИЧ

МОРФОФУНКЦИОИАЛЫЮЕ РАЗВИТИЕ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ СТЕНКИ ТОЛСТОЙ КИШКИ У ПЛОДОВ И НОВОРОЖДЕННЫХ ТЕЛЯТ

06.02.01 - диагностика болезней и терапия животных, патология, онкология и морфология животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 9 СЕН 2011

САРАНСК 2011

4855139

Работа выполнена на кафедре морфологии и физиологии животных Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева, г. Саранск

Научный руководитель:

доктор ветеринарных наук Здоровишш Владимир Александрович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Шубина Ольга Сергеевна (Мордовский государственный педагогический институт им. М.Е. Евсевьева, Г. Саранск)

доктор биологических наук, профессор, Хохлов Роман Юрьевич (Пензенская государственная сельскохозяйственная академия, г. Пенза)

Ведущая организация:

Ивановская государственная сельскохозяйственная академия имени Д.К. Беляева, г. Иваново

Защита состоится 7 октября 2011 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.117.15 при Мордовском государственном университете им. Н. П. Огарева (430005, г. Саранск, ул. Большевистская, 68).

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке имени М.М. Бахтина Мордовского госунивсрситста им. Н. П. Огарева.

Автореферат диссертации опубликован на сайте Мордовского государственного университета www.mrsu.ru. Е-таП:скоу@тг5и.ги

Автореферат разослан 3 сентября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета т-Л- Романова

1. ОКЩЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность работы. Вскрытие закономерностей роста, развития, морфогенеза систем и органов пищеварения у сельскохозяйственных животных - одна из фундаментальных проблем прикладной морфологии и сельскохозяйственной практики. Несмотря на имеющиеся обстоятельные сведения в данном направлении (Е.А. Карасёв, 2001; Т.С. Кубатбсков, 2005;

B.Е. Никитченко, 2010) её отдельные аспекты до настоящего времени остаются окончательно не выясненными и требуют дальнейших углубленных научных изысканий. Познания морфофункционального развития необходимы для разработки системы полноценного кормления, обеспечивающего получение в среднем от одной коровы 5-7 тыс. кг молока в год, жирностью 3,8-4,0 %, а также получение 1100-1300 г среднесуточного привеса на откорме крупного рогатого скота (Дунин, 2009; Скрынник, 2009).

Особый интерес в последние годы, представляют исследования соединительной ткани (CT) и крови организма, в связи с изучением клеточной дифференцировки, иммунологии, трансплантации органов и тканей (Горы-шина, 1990). Наряду с механической, опорной функций, она участвует в важнейших процессах внутреннего обмена, как в поддержании гомеостаза, в биологической защите, трофике всех тканей и органов, депонировании и в транспортировке различных веществ (Юрина, Радостина,1990).

Сведения о строении клеточных дифферонов и межклеточного вещества (MB) соединительной ткани приведены в известных монографиях и научных работах: A. Maximow (1902, 1906), A.A. Заварзин (1947), A. Dorfman (1958, 1959), В.Г. Елисеев (1961), А. Поликар, Ш. Бо (1962), К. Meyer (1963),

C.М. Бычков (1963, 1979), К.С. Митин (1966), П.Д. Горизонтов с соавтор., (1968), Б.Б. Фукс, Б.И. Фукс (1968), В.В. Виноградов, Н.В. Воробьева (1973), Н.Г. Хрущов (1969, 1976), И.Я. Учитель (1978), В.В. Серов, А.Б. Шехтер (1981), H.A. Юрина, А.И. Радостина (1990), М. Kusche (1990), H.B. Берсжко (1991), М.П. Пальцев, A.A. Иванов (1995), Р.К. Данилов с соавтор. (1997), П.П. Потехин (1999), Ю.И. Афанасьев, Н.П. Омельяненко (2001).

Однако, эти работы, посвященные выяснению общебиологических проблем развития соединительной ткани, выполнены чаще всего на коже лабораторных животных (крыса, морская свинка) (Шанин, 1964; Серов, Шехтер, 1981; Радостина, 1985; Заварзин, 1988; Афанасьев, 1989; Данилов с соавтор., 1997). Соединительная ткань стенки толстой кишки домашних животных, и в частности крупного рогатого скота, остаются недостаточно изученной. Развитию CT стенки желудочно-кишечного тракта у плодов коров разных пород посвящены работы: Ф.И. Намазова (1965), Л.П. Тельцова (1968, 1984), В.Г. Ульянова (1969), Л.К. Хабибуллиной (1972), И.В. Добрыниной (1999, 2000); в постнаталыюм онтогенезе - Ю.Т. Техвер (1974), А.Ф. Рыжих, Л.К. Хабибуллиной (1978), Л.П. Тельцова с соавтор. (1980, 1995, 1997),

Н.Б. Бертенева (2002). Развитие СТ стенки толстой кишки у плодов и телят на этапе новорожденное™ чёрно-пёстрой породы не изучено. Нет гистохимических сведений о локализации и динамике нуклеиновых кислот, белков, белковых групп, аминокислот в клеточных дифферонах (фибробластах, фиброцитах, макрофагах, ретикулярных, плазматических, тучных и др. клетках) и в межклеточном веществе СТ стенки толстой кишки у плодов и телят черно-пестрой породы от рождения до 15-суточного возраста.

1.2. Цель и задачи исслсдовашш: является изучение закономерностей развития стенки толстой кишки и ее соединительной ткани, и сё клеточных дифферонов у плодов и телят чёрно-пёстрой породы от рождения до 15-суточного возраста.

В соответствии с целью поставлены следующие задачи:

1. Изучить возрастную морфологию (архитектонику) стенки толстой кишки у плодов и телят чёрно-пёстрой породы новорожденного этапа развития.

2. Изучить возрастную морфологию соединительной ткани стенки толстой кишки у плодов и телят чёрно-пёстрой породы новорожденного этапа развития.

3. Цитохимическими методами изучить возрастную динамику локализации нуклеопротеидных, белковых, углеводных веществ в клеточных дифферонах соединительной ткани стенки толстой кишки у плодов и телят новорожденного этапа развития.

4. Гистохимическими методами исследования изучить динамику и локализацию ферментов в клетках соединительной ткани стенки толстой кишки: - лактатдегидрогеназы (ЛДГ), сукцинатдсгидрогеназы (СДГ), на плодном и новорожденном этапах развития.

Работа выполнена в лаборатории «Гистофизиология» кафедры морфологии и физиологии животных Аграрного института Мордовского госуниверситета им. Н.П. Огарева и является самостоятельным разделом комплексной темы «Механизмы морфогенеза и закономерности индивидуального развития организмов (в норме и патологии)». № госрегистрации 01200704777. Тема рекомендована президиумом РАН как фундаментальное направление в России.

1.3. Научная новизна. Изучена архитектоника стенки толстой кишки у плодов и телят чёрно-пёстрой породы. Полученные сведения являются морфофункциональным статусом для этого этапа. Прослежена динамика роста ядра, цитоплазмы, цитоплазменно-ядерные отношения (ЦЯО) фибробла-стов, фиброцитов, макрофагов, лимфоцитов, эозинофилов, лаброцитов кишечной стенки. Установлена взаимосвязь между митотическим индексом (МИ) и индексом апоптоза (ИА) клеточных дифферонов СТ. Изучена локали-

зация и возрастная динамика окислителыю-востановительных ферментов нуклеопротеидного и белкового обмена клеточных дифферонов СТ и межклеточного вещества стенки толстой кишки у плодов и телят крупного рогатого скота чёрно-пёстрой породы от рождения до 15-суточного возраста.

1.4. Научно-практическая значимость работы. Полученные сведения расширяют имеющиеся представления: по возрастной архитектонике стенки толстой кишки на этапе новорожденное™; по специфичности развития СТ собственной пластинки и подслизистой основы слизистой оболочки, мышечной и серозной оболочек; о дифференцировке фибробластов и фиброцитов, макрофагов, лимфоцитов, эозинофилов, лаброцитов; о динамике роста ядра и цитоплазмы, ЦЯО, МИ и ИА клеточных дифферонов СТ; о возрастной динамике белкового обмена клеточных дифферонов и межклеточного вещества СТ стенки толстой кишки. Установленная закономерность возрастной динамики и архитектоники развития являются показателем нормального развития для данной породы, которая необходима, как сравнительный материал, а также для диагностики различных заболеваний кишечной стенки телят чёрно-пёстрой породы крупного рогатого скота.

Ряд положений диссертации являются фундаментальными и могут использоваться для написания учебных руководств, пособий и в учебном процессе на ветеринарных, зооинженерных и биологических факультетах.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Возрастная архитектоника стенки толстой кишки и динамика развития СТ у плодов и телят чёрно-пёстрой породы от рождения до 15-суточного возраста.

2. Цитометрическая характеристика нуклеопротеидный, белковый обмен, динамика окислителыю-востановительных ферментов клеточных дифферонов и межклеточного вещества СТ кишечной стенки толстого отдела кишечника плодов и телят чёрно-пёстрой породы на этапе - новорожденно-сти.

1.5. Реализация результатов исследования. Основные положения диссертации опубликованы в 4 работах, в том числе две в журналах рекомендованных ВАК РФ. Материалы исследования используются в научных и учебных целях на кафедрах анатомии, морфологии, физиологии, гистологии: Казанской академий ветеринарной медицины; Оренбургского агроуниверси-тета; Брянской, Ивановской, Костромской сельскохозяйственных академий; Мордовского госуниверситета.

1.6. Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Огарев-ских чтениях (Саранск 2009,2010), на Международной научно-практической конференции «Современные научно-практические достижения в ветеринарии» (Киров, 2010).

1.7. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на страницах компьютерного текста и включает разделы: общая характеристика работы, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение результатов исследования, выводы, практические предложения, список использованной литературы. Последний включает 175 источников, в том числе 44 зарубежных. Работа иллюстрирована 59 таблицами и 21 рисунками.

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2.1. Материал и методы исследовании.

Сбор материала от животных черно-пестрой породы проводился в зимне-стойловый период в 2006-2010 годах, во время убоя животных на Саранском пшцекомбинате и мясокомбинате «Атяшевский» совместно с аспирантами В.С. Темляковой. Животные принадлежали хозяйствам Республики Мордовия ООО «Россия», ООО «Пушкинский», ТНВ«Искра». Все хозяйства благополучны по инфекционным и инвазионным болезням. Коровы содержаться в зимне-стойловый период в типовых четырёх рядных коровниках на сбалансированных по нормам ВИЖа рационах, а в летне-пастбищный период на выпасах с дополнительной подкормкой комбикормами. Первый раз телята получали молозиво не позднее 1 - 1,5 часа после рождения, затем в течение недели по 1,5 литра 4 раза в сутки, через равные промежутки времени. С 10 - 15 суточного возраста телята переводились на сборное молоко и грубые корма. Исследования проведены на 59 датированных плодах и 19 телятах новорожденного этапа развития. Гистологические и гистохимические исследования проводились в научно-исследовательской лаборатории «Гистофизиология» кафедры анатомии и физиологии животных Аграрного института Мордовского госуниверситета. Материалом для исследований служили толстая кишка и её составляющие: слепая, ободочная и прямая кишки. После вскрытия плодов и телят извлекали толстый отдел кишечника измеряли длину и массу (без химуса) всей кишки и её составляющих. Одновременно отбирали и фиксировали материал для гистологических, биохимических, гистохимических и электронно-микрскопических исследований.

Для гистологических и гистохимических исследований кусочки материала брали: в слепой - из среднего участка; в ободочной - из краниального, среднего и каудального участков; в прямой - из краниального и каудального участков. Отобранный материал фиксировали в 12,0 % растворе формалина, в жидкости Карнуа и в фиксаторе по Максимову (Меркулов, 1969). Уплотнение материала проводили путем запивки в парафин (Меркулов, 1969; Кононский, 1976).

Для исследования динамики активности ферментов в клетках соединительной ткани материал подвергали ускоренному замораживанию жидким азотом в сосуде Дьюара, во время взятия, затем доставляли в лабораторию и готовили срезы на криостате.

Относительный рост в процентах толщины кишечной стенки толстой кишки, относительный прирост (Б2) по Броди толщины слизистой, мышечной и серозной оболочек ко всей кишечной стенке, в процентах по Броди (1927) (цитирую по Свечину, 1961).

где: К- относительный прирост в процентах за определенный отрезок времени;

\У| - масса или длина в данном возрасте (О

Изучение специфичности возрастных особенностей строения кишечной стенки и составляющих ее оболочек в слепой, ободочной и прямой кишках проводили на депарафинизиропанных срезах, полученных на роторном микротоме МПС-2 и окрашенных гематоксилин-эозином и по Доминичи-Кедровскому (Роскин,1951; Меркулов, 1969; Кононский, 1976). Ретикулярные (аргирофильные) волокна соединительной ткани импрегнацией по Футу и Тибор-Пан-Снесареву. Эластические волокна окрашивали по Вейгерту, коллагеновые (незрелые и зрелые) по Маллори и Ван-Гизону. Толщину всей кишечной стенки, кишечной стенки без ворсинок, высоту и ширину ворсинок, глубину и ширину крипт, толщину слизистой, мышечной и серозной оболочек измеряли при помощи окуляр-микрометра ОК - 15, во всех возрастных группах. Кроме того определяли относительный рост в процентах (Б() и относительный прирост (Б2) по Броди толщины слизистой, мышечной и серозной оболочек ко всей кишечной стенке.

Цитометрию клеточных дифферонов соединительной, ткани слепой, ободочной и прямой кишок проводили путем измерения длинного (Дд) и короткого (Кд) диаметров ядра, высоты и ширины клетки. Объём ядра и клетки, цитоплазменно-ядерное (ЦЯО) отношение вычисляли по формулам:

К =

\Уо - масса или длина начальная

(0)

V -V

где: V, - объём ядра; - объём клетки;

а - длинный диаметр ядра или высота клетки; б - короткий диаметр ядра или ширина клетки;

ЦЯО - цитоплазменно-ядерное отношение.

Цито- и гистохимическими методами исследования выявляли рибонук-леопротеиды (РНП) и дезоксирибонуклеопротеиды (ДНП) галлоцианин-хромовыми квасцами по Эйнерсону, метиловым зеленым-пиронином по Браше, ДНК- по Фельгену-Розенбеку (Пирс, 1962; Лилли, 1969; Кононский, 1976). В качестве контроля на ДНК служили препараты, обработанные кристаллической ДНК-азой, 5% хлорной кислотой (при 60° С в течении 30 минут). Контрольные срезы на РНК инкубировали в растворе панкреатической РНК-азы (1 мг/мл при 37° С в течении 1 часа) и 1 М растворе соляной кислоты, подогретой до 37° С в течении 3 часов (Пирс, 1962). Реакции на основные, кислые и суммарные белки проводили в водном и сулемовом растворе бромфенолового синего (Елисеев, 1967), сулемабромфеноловым синим по Бонхегу (Пирс, 1962). Общий белок выявляли нингидрин-Шифф-реакцией и хлорамин Т-Шифф реакцией (Елисеев, 1967)). Контролем в реакциях на кислые и основные белки служили дезаминированные препараты, а также препараты, обработанные раствором трипсина (Елисеев, 1967). Гистоновые группы белков исследовали по Альферту и Гешвинду; тирозин в белках -реакцией Мореля-Сислея в модификации Лилли и Миллона; аргинин-реакцией Сакагуша в модификации Бекера; триптофан-реакцией Адамса. Сульфгидрильные (-5Н-) группы белков определяли по Барнетту-Зелигману, дисульфидные (-88-) - реакцией с надмуравьиной кислотой, альциановым синим по Адамсу и Слоперу. Совместное выявление этих групп проводили реакцией по Барнетту-Зелигману. Аминогруппы (-N1-1-) белков выявляли по Ясума и Ичикава, по Берстону, карбоксильные (-СООН-) группы - по Барне-ту-Зелигману (Пирс, 1962; Кононский, 1976).

Гликоген и гликопротеиды выявляли ШИК-реакцией (Шифф, или РАЗ) по Шабадашу (Меркулов, 1969). Контролем при проведении реакции на гликоген служили препараты, предварительно обработанные а-амилазой. Гликопротеиды исключались из реакции обработкой препарата абсолютным спиртом или хлороформом. Для подтверждения природы выявленных ШИК-позитивных веществ проводили последовательное ацетилирование и деаце-тилирование по Лилли.

Для более объективного сопоставления полученных результатов выводили средний гистохимический коэффициент (СГК) для различных клеточных дифферонов по формуле:

СГК = 5-+4*+3-+2- + 1' + 0;

п

где: а, б, в, г, д - интенсивность окраски;

цифры - 5,4,3,2, !, 0 - степень интенсивности окраски;

п - общее число клеток.

Отсутствие окраски обозначали через 0. Степень интенсивности окрашивания определяли но 5 балльной системе: следы окраски - 1 балл, слабая окраска - 2 балла, умеренная окраска - 3 балла, хорошая - 4 балла, интенсивная - 5 баллов. Интенсивность окраски сопоставлялась с самой интенсивной окраской исследуемого этапа. Интенсивность окраски определялась визуально.

Электронно-микроскопические исследования (ЭМИ) слепой, ободочной, прямой кишок проводились на ультратонких срезах в лаборатории электронной микроскопии медицинского факультета МГУ им. Н.П. Огарева, при консультации В.Н. Абрамова. Материал предварительно исследовался на полутонких срезах, окрашенных толуидиновым синим. Ультратонкие срезы делали на ультрамикротоме Uhrakut с помощью стеклянных ножей.

Гистохимические исследования активности окислительно-восстановительных ферментов (Диксон, Уэбб, 1982) клеточных дифферонов соединительной ткани и межклеточного вещества проводили на криостатных срезах. Фермент сукцинатдегидрогеназу (СДГ - КФ 1.3.99.1) выявляли по методу Нахласа, Вальксра и Зелигмана (Кононский, 1976), фермент лактатде-гидрогеназу (ЛДГ - КФ 1.1.1.27) по методу Гесса, Скарнели и Пирса (Пирс, 1962). Количественную оценку активности ЛДГ, СДГ проводили методом подсчета гранул диформазана по В.В. Семеновой-Тян-Шанской и Л А Сайко-вой (1975).

Полученные цифровые данные обрабатывали методом вариационной статистики с использованием критерия t Стыодента. Вычисления производили на CELERON - 1700, с помощью программы MegCTAT. Достоверными считали различия при Р< 0,005. Использован текстовой процессор Microsoft Word 2003. Динамика показателей отражена на графиках, построенных с использованием программы Microsoft Word 2003.

3. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1. Развитие стснкн толстой кишки её оболочек и структур

Полученные данные но развитию стенки толстой кишки и ее оболочек у плодов и телят новорожденного этапа развития крупного рогатого скота черно-пестрой породы показали: во-первых, что на среднеплодной (от 5 до 7 мес. плода), позднеплодной (от 7 мес. до рождения) стадиях и на новорожденном этапе развития (от рождения до 15 - сут.) толстая кишка специализируется на слепую, ободочную и прямую кишку. Специализация происходит по следующим показателям: 1) по динамике роста и развитию слизистой, мышечной и серозной оболочек кишечной стенки; 2) по росту толщины, всей кишечной стенки и ее слизистой, мышечной и серозной оболочек; 3) по формированию ворсинок, по формированию крипт, по количеству ворсинок и крипт на единицу длины измерения.

Установлено, что формирование кишечных ворсинок происходит по схеме как и в тонкой кишке: образования эпителиальных выпячиваний (40 -50 сут) —> эпителиально-соединительнотканных выростов или временных ворсинок (50 - 70 сут) —> истинных кишечных ворсинок 1 генерации —> ворсинки 2 генерации. Процесс смены истинных ворсинок на плодном этапе развития происходит с биологическим ритмом 2-3 мес. Установлено, что образование "зрелых" ворсинок 1, 2 генерации в разных отделах толстой кишки, происходит неодновременно. В прямой кишке происходит формирование ворсинок 1 и 2 генераций у (плодов на 2,5 - 5,5 мес, а в слепой и ободочной кишках соответственно - на 3, 7 мес). Вершины "зрелых" ворсинок подвергаются деструкции и экструзии эпителия в просвет кишечника. Процесс деструкции ворсинок в толстой кишке у плодов коров отмечали в своих работах К.Г. Щелканов (1972) по красной степной, .Ш. АЬеП (1969) - по остфризской породе. Процесс закладывания крипт толстой кишки формируется в два этапа: первоначально временные первичные крипты (как и в тонкой кишке), позднее истинные (дефинитивные) кишечные крипты толстой кишки первой генерации. Первичные крипты формируются у плодов 3 - 4 мес, вторичные -5 - 7,5 мес. Нами установлено, что вторичные крипты образуются путем трансформации основания дегенерирующих ворсинок и роста в глубь первичных крипт. Специфические крипты в толстой кишке активно участвуют в процессах полостного эмбрионального пищеварения (Криницин, Ильин, Тельцов, 1972; К.Г. Щелканов, 1972; Дзигилевич, 1974). Нами предложена новая концепция формирования крипт в толстом отделе кишечника двух-этапного формирования и новый механизм трансформации прежних ворсинок и крипт в новые истинные крипты толстой кишки. Первый этап формирования крипт стенки толстой кишки - это закладка желез по типу тонкой кишки Л.П. Тельцов, П.А. Ильин, В.А. Столяров (1993). От основания ворсинок в слизистую оболочку внедряются эпителиальные тяжи, которые и формируют крипты и ее отделы (дно, боковые поверхности, устье). Второй этап формирования крипт - это образование дефинитивных крипт. Механизм формирования их имеет следующие особенности. После атрофии вершины ворсинок, первой генерации стенки толстой кишки, от основания этих ворсинок первичная крипта превращается в устье новой крипты второй генерации. Дно крипт первой генерации углубляется в слизистую оболочку и формирует боковую поверхность (тело) и в дно железы второй генерации.

Цитометрическими исследованиями впервые установлено, что в развитии стенки толстой кишки имеются различные темпы роста ее толщины, как и составляющих оболочек. Это выявляется при обработке данных по Броди. В слепой кишке наблюдаются повышенные темпы роста толщины стенки на 3, 9 месяцах, в проксимальном участке ободочной - на 3, 5, 7, в среднем участке этой кишки - на 3, 5, 7, в дисталыюм - на 3, 5, 7, 9 мес, а в прямой в проксимальном - на 3, 5 мес, в дисталыюм - на 5, 7 мес. Несмотря на разные возрастные сроки повышенных темпов роста стенки и ее оболочек в слепой, ободочной и прямой кишок, в целом, устанавливается биологический ритм в

2 месяца. Развитие толстой кишки (как органа), ее стенки и оболочек подчинено каудально-краниалыюму и брыжесчно-дистальному градиентам асинхронного развития.

Критической фазой развития толстой кишки и ее органов является возраст плода от 5 до 7 мес. и 5-7 суток до рождения. В этом возрасте установлено: 1) специфическая перестройка кишечной стенки; 2) дегенерация и деструкция вершин зрелых ворсинок; 3) образование специфических крипт (первой дегенерации); 4) интенсивное формирование пучков мышечной оболочки, жировых образований, солитарных фолликул; 5) асинхронность развития оболочек кишечной стенки. Диффенерация стенки и ее тканей прямой кишки происходит раньше, чем в ободочной и слепой. На становление кау-дально-краниалыюго градиента развития кишечной стенки и ее тканей указывает А.А. Поляков (1959), А.П. Амвросьев (1970). Ф.И. Намазов (1965), К.Г. Щелканов (1972), К.И. Дзигилевич (1974).

3.2. Развитие соединительной ткани стенки толстой кишки у плодов и телят новорожденного этапа развития

Проведенными исследованиями по изучению закономерностей развития соединительной ткани (СТ) стенки толстой кишки на плодном и новорожденном этапах развития крупного рогатого скота установлено:

1) Развитие СТ стенки толстой кишки в раннем онтогенезе, у крупного рогатого скота черно-пестрой породы, подчинено общим закономерностям развития тканей и органов (Клишов, 1981; Тельцов, 1984), а именно каудаль-но - краниальному градиенту развития (Круцяк, 1981; Билич, Назарова, 1993). СТ стенки прямой кишки опережает развитие в ободочной и слепой кишках. Развитие структур кишечной стенки подчинено брыжеечно-дисталыюму градиенту и происходит асинхронно. СТ различных оболочек кишечной стенки дифференцируется несколько раньше в области прикрепления брыжейки. Развитие СТ стенки толстой кишки находится во взаимосвязи и зависимости с развитием эпителиальной, мышечной и нервной тканями.

2) Развитие клеточных дифферонов СТ стенки толстой кишки (фиброб-ластов; макрофагов; ретикулярных, тучных, плазматических, жировых клеток) происходит детерминированно, асинхронно и интегрировано. Для каждого клеточного дифферона свойственно: определенная динамика роста площади ядра и цитоплазмы, ЦЯО, МИ и ИД, определенная корреляция между ними; специфическая локализация нуклеопротеидных, белковых и углеводных веществ; детерминированная схема развития и дифференцировка. Интеграция, обеспечивающая гомеостаз.

3) Детерминированное развитие МВ проявляется общей динамикой. Первоначально в МВ накапливается гликоген, протеогликаиы, гликозами-ногликаны, основные и кислые белки и белковые группы. Позднее происходит формирование коллагеновых волокон (Антипов, 1996). Асинхронность и интегрированность в развитии формирует специализацию СТ. В собственной пластине слизистой оболочки толстой кишки СТ развивается по типу ретикулярных тканей, а в подслизистой основе, мышечной и серозной оболочках - по типу рыхлой неоформленной СТ.

4) Процесс формирования КБ в С'Г находится в тесной взаимосвязи с развитием МВ и фибробластов. В данном процессе выделено 4 этапа. Первый -до 1,5 - 2,5 мес. - предшествующий этап коллагеногенезу. Для него характерно: рост площади ядра и цитоплазмы фибробластов; низкое ЦЯО (до 1,8); высокий ИД и низкий МИ фибробластов; накопление в них РНК, основных и кислых белков, дисульфидных, сульфгидрильных, карбоксильных и аминных групп белков, аминокислот - тирозина, триптофана, аргинина; накопление протеогликанов, содержащих ГАГ типа ГК, ХСК. В межклеточном веществе (МВ) СТ в эмбриогенезе происходит накопление: ГАГ типа ГК; ХСК; основных и кислых белков, -БН-, -ББ-, -СООН-, -МНГ белковых групп и аминокислот. Второй - интенсивного коллагеногенеза у плодов от 2,5 - 3,5 до 7 - 7,5 мес. Он характеризуется: увеличением содержания основных и кислых белков, -БН-, -БЗ-, -СООН-, -1МН2- белковых групп и аминокислот в МВ; уменьшением ГАГ в МВ; снижением площади ядра и цитоплазмы фибробластов, изменением ЦЯО, уменьшением в них РНК и кислых белков; увеличением на 4 и 8,5 мес. и уменьшением на б мес. -8Н- белковых групп, накоплением основных белков, -ББ- и -КН2- белковых групп. Третий - у плодов от 7,5 до 9 мес. стабилизации коллагеногенеза. Этому этапу свойственно: увеличение ГАГ в МВ и уменьшение кислых белков и -БН-групп; стабильный рост площади ядра и цитоплазмы фибробластов; накопление основных, кислых белков и -БН-групп в фибробластах. Четвертый - у плодов от 9 мес. до 15-сут. возраста телят - формирования коллагеновых пучков в МВ СТ. Для него характерно: снижение активности ГАГ, накопление кислых белков и -БН- белковых групп в МВ; уменьшение роста площади ядра и цитоплазмы, ЦЯО фибробластов, уменьшение в них концентрации кислых белков и -8Н- белковых групп.

В последние годы возрос интерес многих ученых к органам иммунной защиты (Хлыстова и др., 1990; Минина, Хлыстова, 1991; Славинский и др., 1996; Клименко, Татарко, 1997; СБ.Селезнев, 2000). Однако процесс формирования иммунных систем у плодов и новорожденных животных еще недос-

таточно изучен (Карлсон, 1984; Петренко, 1989; Панфилов, 1991; Решетников, 1991). Проведенными исследованиями установлено, что закладка и формирование структур и органов иммунологической функции стенки толстой кишки начинается с 1,5-мес. возраста плода и продолжается у плодов до 6 мес. Он начинается с дифференциации мезенхимных клеток в лимфоциты и уже у 3 - 4,5-мсс. плодов выявляются их первые диффузные скопления в слизистой оболочке. В этом же возрасте выявляются одиночные, а с 4,5 - 6 мес. обобщенные лимфоузелки. С увеличением возраста плода их количество возрастает. Процесс специализации и дифференциации иммунных структур толстой кишки начинается у б - 6,5-мес. плодов и продолжается до 15-сут. возраста телят. У 6 - 7-мес. плодов в ободочной и прямой кишках формируются пейеровы бляшки, дефинитивные структуры лимфоидных узелков, в них формируются очаги кроветворения и происходит дифференциация плазмо-цитов из плазмобластов. Мелкие лимфоузелки собственной пластины слизистой оболочки, по мере их роста, продавливаются в подслизистую основу слизистой оболочки. У 7 - 7,5-мес. плодов они принимают форму и размер схожие с дефинитивными. Основу лимфоузелков составляет ретикулярная соединительная ткань.

В эмбриогенезе происходит миграция клеток СТ из крови в эпителиальный пласт слизистой оболочки (Давлстова, 1958; Должанов, 1973; Аруин, Шаталова, 1982 и др.). В разные возрастные группы соотношение количества эпителиоцитов к клеткам "мигрантам" неодинаковое. Наибольшее увеличение количества клеток "мигрантов" в эпителиальном пласте наблюдается у 5 - 7-мес. плодов (12,2 : 1 - 9,5 : 1), перед рождением (7,3 : 1) и в 1 - 5-сут. возрасте телят (7,6 : 1 - 4,7 : 1). Среди клеток "мигрантов" преобладают лимфоциты, эозинофилы, лаброциты. Миграция клеток крови и СТ в эпителиальный пласт и кишечную полость, является косвенным доказательством их участия: в межуточном обмене плода, в защитной и иммунологической функции (Тельцов, Столяров, 1994); в эмбриональном пищеварении (Веселое, 1975,1978; Уголев, 1985; Тельцов, Столяров, 1996).

Учитывая высокий морфологический и функциональный (гистохимический) уровень мезенхимной ткани кишечной стенки, точнее надо назвать ее рыхлой соединительной эмбриональной тканыо (РСЭмТ).

У плодов до 2,5 - 3,5 мес. РСЭмТ характеризуется накоплением гликогена и ГАГ. Несколько больше гликогена содержится в фибробластах, эндотелии капилляров, эритроцитах и дифференцирующихся макрофагов, по сравнению с мезенхимными клетками. Согласно данных (Уханаевой, 1993), локализация аргирофильных и коллагеновых волокон совпадает с располо-

жением ГЛГ. Фибробласты, мезенхимные клетки и эндотелий капилляров содержат наибольшее количество ГАГ. Происходит увеличение РНК в цитоплазме Мкл: первоначальное накопление и последующее снижение содержания кислых белков; уменьшение концентрации основных белков, -БН- и - 8Б-белковых групп; накопление -N112-, -СООН- белковых групп, увеличение суммарных белков, -БН- и -БЗ-белковых групп в МВ и ретикулярных волокон. Ядра формирующихся фибробластов, макрофагов, лимфоцитов дают интенсивную реакцию на ДНК и кислые белки, а цитоплазма - на РНК, основные и кислые белки.

У плодов от 2,5 до 7 - 7,5 мес. СТ свойственно образование специфичности ее строения. Отличие архитектоники СТ подслизистой основы от ее строения в собственной пластине слизистой оболочки, мышечной и серозной оболочках. Выявляются: наличие криптально-ворсиночного градиента развития, увеличение количества эозинофилов, лаброцитов, плазмоцитов в СТ и формирование коллагеновых волокон в МВ; исчезновение мезенхимных клеток; увеличение клеток "мигрантов" в эпителии ворсинок и крипт; увеличение РНК в ядрах плазмобластов и лаброцитов и уменьшении ее в ядрах МК, в ядрах фибробластов при стабильном содержании в них ДНК. Одновременно обнаруживается: стабильное содержание РНК в цитоплазме ретикулярных клеток, макрофагов и лимфоцитов; накопление в фибробластах, макрофагах, ретикулярных клеток основных белков, аминокислот - аргинина, триптофана и тирозина; установлено постоянное увеличение в фибробластах -88-, -ЫН2-, -СООН- белковых групп и резкое накопление - БН- групп в 4-мес. возрасте плодов; накопление протеогликанов в МВ. Протеогликаны в области базаль-ных мембран, стенки кровеносных сосудов собственной пластины слизистой оболочки выявляются в виде зернистости, в подслизистой основе слизистой оболочки - в виде нежных нитей, а во всех остальных участках РСЭмТ - в виде гомогенной окраски. Дифференциальная диагностика показала, что наряду с накоплением ГК в МВ обнаруживаются предшественники сульфатирован-ных ГАГ и ХСК типа С. Все клеточные диффероны РСЭмТ стенки толстой кишки накапливают РАЗ-позитивные амилазоустойчивые вещества.

У плодов от 7 - 7,5 мес. возраста до 15-сут возраста телят СТ характеризуется: дифференциацией плазмобластов в плазмоциты и накоплением в ядрышках, кариоплазме и в цитоплазме аргинина, триптофана, основных и кислых белков, -БН-, -88-, -ЫН2-, -СООН-белковых групп. Отсутствием в гранулах лаброцитов РНК и наличием в гранулах -БН-групп белков, основных и кислых белков, а также аминокислоты - аргинина. В цитоплазме липо-цитов обнаруживаются следы РНК. Белки, исследуемые белковые группы и аминокислоты в лимфоцитах СТ имеют слабую активность. В МВ СТ под-

слизистой основы слизистой оболочки происходит накопление основных и кислых белков, исследуемых белковых групп, триптофана и тирозина. После 9-мсс. возраста плода эти реакции не проявляются, происходит снижение активности ГАГ в цитоплазме фибробластов, и оно совпадает с увеличением интенсивности окраски КВ в MB по Маллори и Ван-Гизону. Это свидетельствует об обратной зависимости коллагеногенеза в MB и синтезом ГАГ в фибробластах. В кишечной стенке 8 - 9-мес. плодов выделяются "зрелые" (I тип клеток) и юные формы (II тип клеток) лаброцитов. Гистохимическая характеристика лаброцитов показала, что клетки 2 типа активнее и содержат различные по зрелости гранулы. "Незрелые" гранулы содержат ГК и ХСК типа С, а "зрелые" (преобладают) - предшественники гепариносульфатов и гепарин. Клетки 1 типа лаброцитов малоактивны и количество гранул содержащих ГК и ХСК типа С в них больше, чем гранул содержащих гепарин. Данная закономерность подтверждается характеристикой - сохранение окраски после реакции с тестикулярной гиалуронидазой, восстановление окраски после жесткого метилирования и деметилирования.

В развитии СТ выделено 2 периода, которые в свою очередь подразделяются на этапы: первый период - формирования тканевой системы или временной рыхлой соединительной эмбриональной ткани (от 4 сут. до 7 -7,5 мес. возраста плода). Он имеет 2 этапа: 1) закладки временной ткани (от 30 - 34 сут до 2,5 - 3,5-мес. возраста плода); 2) формирования дефинитивной СТ (у плодов от 2,5 - 3,5 до 7 - 7,5 мес). Второй период - дефинитивного развития (у плодов от 7 - 7,5 мес. до 15 - сут возраста телят). Он имеет 2 этапа: первый начального дефинитивного развития - от 7 - 7,5 мес. до рождения и второй -промежуточного дефинитивного развития - от рождения до 15-сут. возраста телят. По нашему мнению, эту периодизацию СТ толстой кишки следует считать не только породной, но и видовой.

3.3. Динамика окислитсльно-восстановитсльных и гидролитических ферментов в соединительной ткани толстой кишки у плодов и телят новорожденного этана развития

а) динамика СДГ

Исследования СДГ показали, что фермент локализован в клетках соединительной ткани слепой кишки, диффузно по всей цитоплазме. За ранне-плодную стадию развития количество гранул диформазана в фибробластах и макрофагоцитов слепой кишки увеличивается соответственно в 1,3 и 1,4 раза, в лимфоцитах, эозинофилах и лаброцитах соответственно в 1,3; 1,3 и 1,4 раза.

В ободочной кишке - 1,2; 1,3; 1,3; 1,4 и 1,3 раза, в клетках соединительной ткани прямой кишки - в 1,1; 1,2; 1,1; 1,2 и 1,1 раза (табл. 54-56). За средне-плодную стадию развития количество гранул диформазана в фибробластах и макрофагоцитах, лимфоцитах, эозинофилах и лаброцитах слепой кишки соответственно увеличивается в 1,6; 1,6; 1,5; 1,3 и 1,5 раза, ободочной кишки-в 1,5; 1,6; 1,4; 1,2 и 1,5 раза, прямой кишки - в 1,8; 1,4; 1,5; 1,2 и 1,5 раза (см. табл. 54-56). За гюзднеплодную стадию развития количество гранул диформазана в фибробластах, макрофагоцитах, лимфоцитах, эозинофилах и лаброцитах слепой кишки - в 1,1; 1,3; 1,1; 1,5 и 1,4 раза (см. табл. 54-56).

За этап новорожденное™ гистохимическая активность СДГ слепой кишки в фибробластах увеличивается в 1,1 раза, макрофагоцитах уменьшается в 1,1 раза, лимфоцитах - в 1,1 раза, эозинофилах-1,2 и лаброцитах увеличивается

- в 1,2 раза. В ободочной кишке количество гранул диформазана в фибробластах увеличивается -1,2 раза, в макрофагоцитах уменьшается - 1,1 раза, лимфоцитах уменьшается - 1,2 раза, в эозинофилах увеличивается - 1,1 раза и также в лаброцитах - 1,3 раза. В прямой кишке на этапе новорожденное™ активность фермента СДГ следующая, по сравнению с позднеплодной стадией в фибробластах повышается в - 1,8 раза, в макрофагоцитах - 1,3 раза, в лимфоцитах - 1,6 раза, в эозинофилах - 1,5 раза, в лаброцитах - 1,4 раза.

Увеличение и снижение гранул диформазана (СДГ) в клетках соединительной ткани толстой кишки протекает не равномерно. Отмечается относительное снижение этого показателя слепой кишки в фибробластах на 4, 7 мес. и 12-сут. телят в других исследуемых клетках наблюдается такая же тенденция. В ободочной кишке активность фермента фибробластов снижается - на 4, 7 мес. плодов 8, 12-сут. телят, макрофагоцитов - на 4, 8 мес., плодов 10, 12-сут. телят, в лимфоцитах - 3, 8, 12 - телят., эозинофилах - 4 мес., 1, 10, 12-сут. телят, в лаброцитах - 1, 10, 12-сут. телят. В фибробластах прямой кишки - на 4 мес. и в 8-сут. телят, в макрофагоцитах - 8- мес., 10 и 12-сут., в лимфоцитах - 3, 8, 10-сут., в эозинофилах - 10, 12-сут., в лаброцитах - 1, 10, 12-сут. возрасте.

Увеличение количества гранул диформазана в клетках соединительной ткани слепой кишки наблюдается в те возраста, когда нет снижения, этаже динамика прослеживается в ободочной кишке и прямой кишки (табл. 54-56 рис. 113). Необходимо отметить, что самая высокая концентрация гранул диформазана имеется в слепой кишке в фибробластах на 5 сут., макрофагоцитах

- 8 сут., лимфацитах - 5 сут., эозинофилах и лаброцитах - 8-сут.

Таким образом, за исследуемый период соединительной ткани толстого отдела кишечника у плодов и новорожденных телят количество гранул диформазана СДГ в фибробластах, макрофагоцитах, лимфоцитах, эозинофилах и лаброцитах слепой кишки увеличивается достоверно (Р<0,05) соответственно в 3,5; 3,1; 3,0; 2,5 и 4,0 раза (см. табл. 54-56). Эта закономерность прослеживается и при исследовании СДГ ободочной кишки (см. табл. 55). Ко-

личество гранул достоверно (Р<0,05) увеличивается в фибробластах, макрофагоцитах, лимфоцитах, эозинофилах и лаброцитах - в 3,3; 2,9; 2,8; 2,4 и 3,9 раза (см. табл. 55). В клетках соединительной ткани прямой кишки количество гранул диформазана достоверно увеличивается (Р<0,05) соответственно в 3,5; 2,9; 2,8; 3,1 и 3,5 раза.

В целом, аэробные процессы (судя по активности СДГ) в клетках соединительной ткани толстой кишки у телят от рождения до 15 сут. усиливаются, с подъемом у телят в суточном возрасте (после подачи молозива) и в 15-суточном возрасте. Следовательно, митохондриальная активность в клетках соединительной ткани изменяется в соответствии с их функциональным состоянием и вместе с теми структурными компонентами (например, с комплексом Гольджи), которые в данное время наиболее интенсивно потребляют ЛТФ. Это свидетельствует о высоком энергетическом обмене (аэробном дыхании) в клетках соединительной ткани всей толстой кишки у телят на этапе новорожденное™.

б) динамика ЛДГ

Активность фермента лактатдегидрогеназы (ЛДГ) (КФ 1. 1. 1. 27) в эпителиоцитах толстой кишки определяли по методу Гесса, Скарпелли и Пирса (Пирс, 1962) с использованием качестве акцептора электронов нитро-СТ. Количество продуктов реакции (гранулы диформазана) считали по В.В. Семеновой-Тян-Шанской и Л.А. Сайковой (1977) с использованием окулярной измерительной сетки. Фермент ЛДГ участвует в анаэробном и в аэробном окислении углеводов. Активность ЛДГ может служить показателем интенсивности анаэробного дыхания в клетках. Лактатдегидрогеназа катализирует процесс обратимого превращения молочной кислоты в пировиноград-ную. В этом ферменте в качестве кофермента содержится НАД (никотинами-дадениндинуклеотид).

Гистохимические исследования ЛДГ показали, что фермент в основном локализован в эндоплазматической сети и находится в митохондриях, диф-фузно по всей цитоплазме (рис. 115). За раннеплодную стадию развития количество гранул диформазана в фибробластах, макрофагоцитах, лимфоцитах, эозинофилах, и лаброцитах слепой кишки достоверно (Р<0,05) уменьшается в 1,2; 1,3; 1,1; 1,2 и 1,03 раза, ободочной кишки наоборот увеличивается - в 1,1; 1,1; 1,1; 1,1 и 1,1 раза, прямой кишки уменьшается - в 1,3; 1,1; 1,3; 1,2 и 1,3 раза. За среднеплодную стадию количество гранул снижается в фибробластах, макрофагоцитах, лимфоцитах, эозинофилах, и лаброцитах слепой кишки - в 1,2; 1,1; 1,3; 1,2 и 1,1 раза, ободочной кишки - в 1,4; 1,6; 1,6; 1,1 и 1,1 раза, прямой кишки - в 1,1; 1,1; 1,2; 1,2 и 1,1 раза (табл. 57, 58, 59). За позднеплодную стадию развития сведения об активности ЛДГ такие, в слепой кишке количество гранул достоверно (Р<0,05) уменьшается в фибробластах в 1,6 раза, макрофагоцитах - 1,7 раза, лимфоцитах - 1,4 раза, эозинофилах - 1,5 и лаброцитах в 1,2 раза. В ободочной кишке соответственно - 1,6; 1,7; 1,4; 2,0 и 1,9 раза, в прямой кишке также уменьшается соответственно -1,6; 1,7; 1,2; 1,2 и 1,1 раза.

За этап новорожденное™ происходит асинхронное снижение количества гранул слепой кишки в фибробластах достоверно (Р<0,05) в 2,4 раза, макрофагоцитах - 3,0; лимфоцитах - 2,4; эозинофилах - 2,6 и лаброцитах - 2,6 раза. Ободочной кишки соответственно - 2,7; 2,9; 1,7; 1,8 и 2,2 раза. Прямой кишки соответственно - 2,7; 2,8; 2,2; 1,7 и в лаброцитах происходит небольшое увеличение (см. табл. 57-59).

Увеличение количества гранул диформазана наблюдается в клетках соединительной ткани во всех участках толстой кишки в 1-суточном возрасте телят (см. табл. 57-59).

В целом активность ЛДГ слепой кишки достоверно (Р<0,05) снижается у плодов от 4 мес. до 15 - сут. возраста телят в фибробластах 5,2 раза, макрофагоцитах - 6,9 раза, лимфоцитах - 4,8 раза, эозинофилах - 5,7 раза и лаброцитах - 3,6 раза. Ободочной кишки достоверно (Р<0,05) снижается - в 5,4; 7,5; 3,5; 3,6 и 4,2 раза, прямой кишки достоверно (Р<0,05) снижается - - в 5,8; 6,0; 3,9; 3,0 и 1,6 раза (см. табл. 57-59).

Исследование внутриклеточной топографии гистохимической активности ЛДГ при различных функциональных состояниях клеток соединительной ткани до приема молозива и после позволило получить следующие результаты. Установлено, что наибольшая концентрация гранул диформазана отмечалась в лаброцитах диффузно в виде отдельных частиц (гранул) во всей цитоплазме, с увеличением в 4 - мес. возрасте плода. Локализация гранул в пери-нуклеарной зоне клеток СТ указывает на цитотопографию эндоплазматиче-ской сети, а диффузно по всей цитоплазме на митохондрии в меньшей степени.

Гистохимически фермент выявляться в виде диффузной субстанции и дискретных частиц. Это объясняется тем, что ЛДГ находится в цитоплазме клеток СТ толстой кишки возможно в форме молекулярного раствора. Кроме того, возможно связывание ЛДГ с биологическими мембранами и очаговая иммобилизация фермента на мембранных структурах (Уголев и др. 1995). При этом каждому фокусу гистохимической активности ЛДГ в клетке СТ толстого отдела кишечника будет соответствовать дискретная частица.

Следовательно, эндоплазматическая сеть изменяется в соответствии с функциональным состоянием клетки, вместе с теми структурными компонентами (например с комплексом Гольджи),' которые в данное время наиболее интенсивно потребляют АТФ. Это свидетельствует о снижение анаэробного энергетического обмена в клетках соединительной ткани всей толстой кишки у телят на этапе новорожденное™.

ВЫВОДЫ

1. Установлены закономерности и особенности морфогенеза стенки и соединительной ткани толстой кишки в раннем онтогенезе у плодов и телят новорожденного этапа развития чёрно-пёстрой породы, подчиняющиеся общебиологическим закономерностям направленности раннего онтогенеза, которые определяются генетической программой и экологической характеристикой животных. Это находит отражение в специфике структурного оформлении клеточного состава стенки и соединительной ткани, видовой и породной органоспецифичности, структурной организации связанной с сё функциональными особенностями.

2. Развитие толстой кишки, как органа, на плодном этапе и у новорожденных телят протекает в 2 периода. Первый период - интенсивных формообразовательных процессов или формирования временного органа до 5 - 5,5-мсс. возраста плода. Второй - формирование дефинитивного органа у плодов от 5 - 5,5 мес. до 15-сут. возраста телят.

3. Развитие толстой кишки и ее отделов, кишечной стенки и ее оболочек на раннем онтогенезе, протекает асинхронно и подчинено каудалыю -краниальному и брыжеечно - дистальному градиентам. Толщина стенки слепой, ободочной и прямой кишок интенсивно увеличивается на раннеплодной стадии развития (от 2 до 5 мес.) соответственно в 2,6 , 2,9 , и 3,2 раза. Увеличение толщины стенки происходит неравномерно, сопровождаясь повышенными и пониженными темпами роста. Формирование биологического ритма, где увеличение толщины стенки всех отделов толстой кишки происходит на плодном этапе развития, и он равен 2-3 мес., но во времени биологические ритмы слепой, ободочной и прямой кишок не совпадают.

4. Крипты толстой кишки формируются в два этапа. Первый этап - это закладка желез первой генерации по типу тонкой кишки (на 3-4 месяце), причём в прямой кишке это происходит раньше, чем в ободочной и слепой кишках. Второй этап образование дефинитивных крипт второй генерации специфических для толстой кишки (на 6,5 -7,5 месяцах). Механизм формирования крипт второй генерации имеет специфические особенности для толстого отдела кишечника. После атрофии вершин ворсинок основание ворсинки и крипты первой генерации превращаются в устье крипт второй генерации. Дно и тело крипт второй генерации формируются из углублений дна крипт первой генерации. Формирование крипт второй генерации в прямой кишке происходит раньше, чем в ободочной и слепой.

5. Развитие соединительной ткани толстого отдела кишечника протекает в два периода. Первый - формирования тканевой системы или временной рыхлой соединительной эмбриональной ткани (до 7 - 7,5 - мес. возраста плодов). Он имеет два этапа: этап закладки временной ткани (до 3,5 - 4 - мес. плодов) и этап её формирования от 3,5 до 7 - 7,5 мес.). Второй период- дефинитивного развития (от 7-7,5- мес. возраста плода

до 15- сут. возраста телят).Он имеет 2 этапа: начального дефинитивного развития- у плодов от 7- 7,5 мес. до рождения и второй промежуточный дефинитивный- у телят от рождения до 15 сут. Каждый этап развития имеет свой специфический набор дифферонов, химический состав, белковый, нуклеиновый и углеводный обмен клеток.

6. Развитие иммунных структур стенки толстой кишки в раннем онтогенезе осуществляется последовательно в три этапа: Первый этап - закладки (до 3 - 4,5 - мес. возраста плода). Второй - формирования (у плодов от 3 - 4,5 до б - 6,5 мес.). Он имеет две стадии: 1 - дифференциация мезенхимных клеток в другие диффероны соединительной ткани (у плодов от 3 - до 4,5 мес.) и 2 - формирования одиночных лимфо-идных узелков (у плодов от 4,5 до 6 - 6,5 мес.). Третий этап - специализации (у плодов от 6 -6,5 мес. до 15 - сут. возраста телят). Началом специализации служит формирование лимфатических узелков с очагами кроветворения и дифференциации плазмоцитов из плазмобластов. Миграция лимфоцитов в эпителиальную ткань начинается с 3 мес. возраста плода и продолжается весь плодный и новорожденный этап развития. Количество клеток «мигрантов» в эпителии за исследуемый период увеличивается в 3,9 раза.

7. В целом, аэробные процессы (судя по активности СДГ) в клетках соединительной ткани толстой кишки у плодов и телят от рождения до 15 сут. усиливаются, с подъемом у телят в суточном возрасте (после подачи молозива) и в 15-суточном возрасте. Следовательно, митохондри-апьная активность в клетках соединительной ткани изменяется в соответствии с их функциональным состоянием и вместе с теми структурными компонентами (например, с комплексом Гольджи), которые в данное время наиболее интенсивно потребляют АТФ. Это свидетельствует о высоком энергетическом обмене (аэробном дыхании) в клетках соединительной ткани всей толстой кишки у телят на этапе новорожденное™.

8. Гистохимически фермент выявляться в виде диффузной субстанции и дискретных частиц. Это объясняется тем, что ЛДГ находится в цитоплазме клеток СТ толстой кишки возможно в форме молекулярного раствора. Кроме того, возможно связывание ЛДГ с биологическими мембранами и очаговая иммобилизация фермента на мембранных структурах (Уголев и др. 1995). При этом каждому фокусу гистохимической активности ЛДГ в клетке СТ толстого отдела кишечника будет соответствовать дискретная частица. Следовательно, эндоплазматиче-ская сеть изменяется в соответствии с функциональным состоянием клетки, вместе с теми структурными компонентами (например с комплексом Гольджи), которые в данное время наиболее интенсивно потребляют АТФ. Это свидетельствует о снижение анаэробного энергетического обмена в клетках соединительной ткани всей толстой кишки у телят на этапе новорожденное™.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

- Новые сведения о критических фазах развития толсто кишки и её органов - слепой, ободочной и прямой найдут применение в разработке теории органогенеза и в практической деятельности. Познание их в возрастном, эволюционном и сравнительном аспектах является биологической основой управления развитием и повышением продуктивности животных.

- Выявленные в процессе постнаталыюго онтогенеза критические периоды роста и развития организма и соединительной ткани, определяющие морфофизиологический статус животного, являются научным обоснованием для корректирования режимов кормления, воспроизводства стада и технологии содержания в скотоводстве.

- Данные восполняют пробелы в области возрастной, сравнительной, видовой, породной и функциональной морфологии животных. Эти данные целесообразно использовать при чтении лекционных курсов и проведении лабораторных занятий на биологических, зооинженерных, ветеринарных факультетах, при написании учебников, учебных пособий и монографий по возрастной морфологии крупного рогатого скота.

- Целенаправленное изучение закономерностей морфофункционально-го развития соединительной ткани в процессе индивидуального развития позволяют создавать системные модели роста телят с целью интеграции данных, разработки обобщенных концепций, решения прикладных задач прогнозирования и биоэкономического анализа.

Результаты исследований используются в учебных, научных и практических целях в Казанской государственной академии ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана, Оренбургском государственном аграрном университете, Костромской сельскохозяйственной академии, Саратовском государственном аграрном университете.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Дубровский М.В. Морфология соединительной ткани стенки толстой кишки на плодном этапе и у новорожденных телят / В.А. Здоровинин, Л.П. Тельцов, М.В. Дубровский //Современные тенденции в животноводстве: сб. статей Междунар н. - пр. конф., иосвящ. 100-летию со дня рожд. П.Г. Петского. - Киров, 2009. - С. 108-110.

2. Дубровский М.В. Развитие соединительной ткани стенки ободочной кишки у плодов коров черно - пестрой породы /М.В. Дубровский, В.А. Здоровинин, B.C. Темлякова // Ученые записки Казанской го-суд. акад. вст. медицины им.Н.Э. Баумана. - Казань, 2010. Т. 201. - С. 224228.

3. Дубровский М.В. Диффсрснцировка и морфометрия клеток гладкомышечной ткани стенки толстой кишки плодов и новорожденных

телят черно-псстрой породы / B.C. Тсмлякова, В.А. Здоровишш, М.В. Дубровский // Ученые записки Казанской госуд. акад. вет. медицины им. Н.Э. Баумана. - Казань, 2010. Т. 201. - С. 335-340.

4. Дубровский М.В. Локализация и динамика белковых и углеводных веществ клеток соединительной ткани стенки толстой кишки / М.В. Дубровский, В.А. Здоровинин, Л.П. Тельцов // Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии получения сельскохозяйственной продукции: материалы Междунар.науч.-практ. конф., посвящ. памяти проф. С.А. Лапшина. -Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2010. - С. 338-340.

Подписано в печать 31.08.11. Объем 1,0 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 1268. Типография Издательства Мордовского университета 430005, г. Саранск, ул. Советская, 24

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Дубровский, Михаил Владимирович

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность темы

1.2. Цель и задачи исследования

1.3. Научная новизна

1.4. Научно-практическая значимость работы

1.5. Реализация результатов исследования

1.6. Апробация работы

1.7. Структура и объем диссертации

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Развитие стенки толстой кишки и ее оболочек у плодов и 8 новорожденных телят крупного рогатого скота

2.2. Развитие соединительной ткани

2.3. Развитие окислительно-восстановительных и гидролитических 32 ферментов у крупного рогатого скота

3. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Материал и методы исследования „

3.2.Динамика развития стенки толстой кишки и плодов 39 и телят новорожденного этапа

3.3. Морфология соединительной ткани стенки толстой кишки 87 у плодов и телят чёрно-пёстрой породы

3.3.1. Локализация и динамика нуклеопротеидных, белковых и 111 углеводных веществ клеток соединительной ткани стенки толстой кишки

3.3.2. Гистолические и цитологические исследования иммунной 123 системы стенки толстой кишки

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

ВЫВОДЫ

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Морфофункциональное развитие соединительной ткани стенки толстой кишки у плодов и новорожденных телят"

1.1*. Актуальность работы. Вскрытие закономерностей роста, развития, морфогенеза систем, и органов пищеварения у сельскохозяйственных животных — одна из фундаментальных проблем прикладной морфологии и сельскохозяйственной практики. Несмотря на имеющиеся обстоятельные сведения в данном направлении (Виноградов, 1968; Анохин, 1985) её отдельные аспекты до настоящего времени остаются окончательно не выясненными и требуют дальнейших углубленных научных изысканий. Познания морфофункционального развития необходимы для разработки системы полноценного кормления, обеспечивающего получение в среднем от одной коровы.5 — 7 тыс. кг молока в год, жирностью 3,8 — 4,0 %, а также получение 1100 - 1300 г среднесуточного привеса на откорме крупного рогатого скота (Вишневская, 1960; Кораблева, 1995).

Особый интерес в последние годы, представляют исследования соединительной ткани (CT) и крови организма, в связи с изучением клеточной дифференцировки, иммунологии, трансплантации органов- и тканей' (Шишков, 1966). Наряду с механической; опорной функций, она участвует в важнейших процессах внутреннего обмена, как в поддержании гомеостаза, в биологической защите, трофике всех тканей и органов, депонировании и в транспортировке различных веществ (Юрина, Радостина,1990).

Сведения о строении клеточных дифферонов и межклеточного вещества (MB) соединительной ткани приведены в известных монографиях и научных работах: A.A. Максимов (1918), A.A. Заварзин (1947), В.Г. Елисеев (1961), К. Meader (1968), Б.Б. Фукс, Б.И. Фукс (1968), В.В. Виноградов, Н.В. Воробьева (1973), Н.Г. Хрущов (1969, 1976), И .Я. Учитель (1978), В.В. Серов, А.Б. Шехтер (1981), А. Dofosser (1987), H.A. Юрина, А.И. Радостина (1990), Т.А. Митина (1995). Однако, эти работы, посвященные выяснению общебиологических проблем развития соединительной ткани, выполнены чаще всего на коже лабораторных животных (крыса, морская-свинка) (Серов, Шехтер, 1981; Радостина, 1985; Заварзин, 1988). Соединительная ткань стенки толстой' кишки домашних животных, и в частности крупного рогатого скота, остаются недостаточно изученной. Развитию СТ стенки желудочно-кишечного тракта у плодов-коров разных пород посвящены работы: Ф.И1. Намазова (1965), Л.П. Тельцова (1968, 1984), И.В. Добрыниной (1999, 2000); в постнатальном онтогенезе -Ю.Т. Техвер (1974), А.Ф. Рыжих, Л.П. Тельцоваю соавтор. (1980, 1995, 1997). Развитие СТ стенки толстой кишки- у плодов1 и- телят на этапе новорожденности. чёрно-пёстрой породы, не изучено. Нет гистохимических сведений о локализации-и динамике нуклеиновых кислот, белков; белковых групп, аминокислот в, клеточных дифферонах (фибробластах, фиброцитах, макрофагах, ретикулярных, плазматических, тучных и др» клетках) и в межклеточном веществе СТ стенки толстой- кишки=у плодов и телят чёрно-пёстрой породы от рождения до 15-сут. возраста.