Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Морфология и кровоснабжение тимуса свиней крупной белой породы в постнатальном онтогенезе

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

Автореферат диссертации по теме "Морфология и кровоснабжение тимуса свиней крупной белой породы в постнатальном онтогенезе"

На правах рукописи

Кузнецов Алексей Владимирович

МОРФОЛОГИЯ И КРОВОСНАБЖЕНИЕ ТИМУСА СВИНЕЙ КРУПНОЙ БЕЛОЙ ПОРОДЫ В ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ

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

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

1 я ДПР ¿и 13

Саранск - 2013

005052045

Работа выполнена на кафедре морфологии, физиологии и патологии ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет».

заслуженный деятель науки РФ, доктор биологических наук, профессор Шевченко Борис Петрович

доктор биологических наук, профессор, заслуженный ветеринарный врач РФ Григорьев Василий Семёнович (ФГБОУ ВПО «Самарская ГСХА», заведующий кафедрой эпизоотологии и зоогигиены, г. Кинель)

доктор биологических наук, профессор Пронин Валерий Васильевич (ФГБОУ ВПО «Ивановская ГСХА им. академика Д.К. Беляева», г. Иваново)

ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства Россельхозакадемии (г. Оренбург)

Защита диссертации состоится 12 апреля 2013 г. в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.117.15 при ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева» (430005, г. Саранск, ул. Большевистская, 68). E-mail: dsov@mrsu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарёва» по адресу: 430005, г. Саранск, ул. Большевистская, 68.

Объявление о защите и автореферат диссертации опубликованы на официальном сайте Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарёва http://www.mrsu.ru и на Интернет-сайте ВАК: http://vak2.ed.gov.ru

Автореферат разослан 5 марта 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Научный руководитель -

Официальные оппоненты:

Ведущая организация -

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В решении мясной проблемы важная роль отводится свиноводству. Рентабельность свиноводства обеспечивается сохранностью молодняка. Подсосные поросята наиболее уязвимы перед возбудителями инфекционных заболеваний. Процент сохранности поросят определяется состоянием органов иммунной системы. Тимус принимает активное участие в формировании и поддержании полноценного функционирования системы иммуногенеза. В вилочковой железе происходит пролиферация, созревание, накопление, селекция Т-лимфоцитов. Помимо этого эпителиальные клетки тимуса продуцируют и секретируют белки и пептиды, получившие собирательное название «тимусные гормоны». Молекулы этих гормонов контролируют пролиферацию, дифференцировку и функции тимоцитов. Знания возрастных особенностей строения и функции органов иммунной системы необходимы ветеринарным врачам для правильной организации профилактических и лечебных мероприятий.

И.С. Решетников, JI.H. Виноградов (2002) установили, что у животных, обитающих в суровых условиях, тимус в благоприятные сезоны года инволирует, а в неблагоприятные - регенерирует. Существуют публикации по анатомо-топографическим и гистологическим особенностям тимуса свиней (Сейлгазина С.М., 1986) и других животных (Пронин В.В., 1992; Григорьев B.C., 2000; Ли O.A., 2001; Сизова Е.А., 2002; Портнов В.А., 2005; Сабирова Э.С., 2008; Баймишев Х.Б., 2009). Анализ работ показывает, что топография, кровоснабжение и гистологические особенности тимуса свиней в постнатальном онтогенезе изучены недостаточно и представляют научный интерес.

Цель исследования. Цель работы - исследование особенностей строения вилочковой железы свиней и её кровоснабжения в постнатальном периоде онтогенеза.

Были разработаны следующие задачи.

1. Изучить топографию вилочковой железы свиней в постнатальном периоде онтогенеза.

2. Проследить рост линейных размеров тимуса свиней в постнатальном развитии.

3. Изучить рост массы вилочковой железы свиней в постнатальном периоде онтогенеза.

4. Исследовать строение тимуса свиней в постнатальном развитии.

5. Изучить источники кровоснабжения и микроциркуляторное русло вилочковой железы свиней в постнатальном онтогенезе.

Диссертация выполнена в соответствии с планом научных исследований факультета ветеринарной медицины Оренбургского государственного

аграрного университета, тема утверждена на совете факультета ветеринарной медицины, протокол № 3 от 12 октября 2012 года.

Научная новизна и ценность. На достаточном количестве препаратов с применением комплекса морфологических методик установлены особенности топографии, роста массы, строения и кровоснабжения вилочковой железы свиней в постнатальном периоде развития.

Теоретическая и практическая значимость. Результаты проведённых исследований дополняют сведения по строению, изменению массы и линейных промеров, васкуляризации в онтогенезе, а также особенностям возрастной инволюции тимуса. Данные результаты исследований по возрастным особенностям вилочковой железы могут быть использованы хирургами при проведении тимоэктомии, клиницистами при разработке методов лечения и профилактике заболеваний, связанных с понижением иммунитета. Полученные сведения вносят вклад в сравнительную, породную, возрастную и клиническую морфологию, могут быть использованы при написании учебников, учебных пособий и руководств по морфологии свиней, в НИИ и учебном процессе.

Реализация результатов исследования. Результаты исследований применяются в учебном и научном процессах кафедрами 10 вузов РФ: анатомии, акушерства и хирургии - Самарской ГСХА; терапии, клинической диагностики с рентгенологией - Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э.Баумана; патологии, морфологии и физиологии - ДальГАУ; нормальной, патологической физиологии, фармакологии и токсикологии — Бурятской ГСХА им. В.Р. Филиппова; анатомии и гистологии - Уральской государственной академии ветеринарной медицины; диагностики, внутренних незаразных болезней, фармакологии, хирургии и акушерства - Омского ГАУ им. Столыпина; анатомии и гистологии - Алтайского ГАУ; морфологии и физиологии животных - Мордовского госуниверситета; в отделе инновационных методов диагностики и терапии, морфологии и патологии ГНУ Дальневосточного зонального научно-исследовательского ветеринарного института Россельхозакадемии.

Апробация работы. Материал работы доложен, обсужден и одобрен на научных конференциях факультета ветеринарной медицины Оренбургского государственного аграрного университета (2011-2012), на международных научно-практических конференциях «Современные вопросы науки и образования - XXI век», Тамбов (2012), «Аграрная наука и образование в условиях становления инновационной экономики», Оренбург (2011), «Молодежная наука 2011: технологии, инновации», Пермь (2011), на занятиях международной научной школы «Иммунодиагностика и иммунотерапия хронических заболеваний», Оренбург (2012), на расширенном заседании

кафедры морфологии, физиологии и патологии Оренбургского государственного аграрного университета (2012).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Топография вилочковой железы свиней в постнатальном периоде онтогенеза.

2. Рост линейных размеров тимуса свиней в постнатальном развитии.

3. Рост массы вилочковой железы свиней в постнатальном периоде онтогенеза.

4. Строение тимуса свиней в постнатальном развитии.

5. Источники кровоснабжения и микроциркуляторное русло вилочковой железы свиней в постнатальном онтогенезе.

Публикации результатов исследований. Материал диссертации изложен в 7 научных статьях, опубликованных в трудах научно-практических конференций и в тематических сборниках по проблемам морфологии, в т.ч. три публикации в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Объём и структура диссертации. Диссертация включает следующие разделы: введение, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение полученных результатов, выводы, практические рекомендации, список литературы, который содержит 237 отечественных источников и 81 работы зарубежных авторов. Работа изложена на 166 страницах компьютерного набора, иллюстрирована 51 рисунком и 27 таблицами.

2 СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Программа н методы исследования

Материалом исследования служили препараты, полученные от клинически здоровых свинок, хрячков и кастратов крупной белой породы, выведенных в учебно-прозводственном комплексе по разведению свиней Покровского сельскохозяйственного колледжа - филиала ФГБОУ ВПО ОГАУ. Индивидуальные особенности в онтогенезе и возраст животных определялись по данным ветеринарного и зоотехнического учёта. Изучали акты ветеринарных обработок, выбытия и ежемесячные зоотехнические отчёты. Исходные данные брались также из учётных журналов и книг регистрации больных животных, записи противоэпизоотических мероприятий, учёта выращивания ремонтного молодняка, случек и осеменений свиней, опоросов и приплода, сводных ведомостей бонитировки свиней.

Гистологические, морфометрические исследования, статистическая обработка полученных данных и их корреляционный анализ проводились в условиях кафедры морфологии, патологии и физиологии ФГБОУ ВПО «Оренбургский ГАУ».

Объектами изучения служили тимусы свиней крупной белой породы 13 возрастных групп в количестве 103 животных. Исследуемый возрастной диапазон - от 1-7 дней до 3 лет (табл. 1).

Таблица 1 - Материал и методы исследования

Возраст, мес. Топография, линейные промеры, масса Морфоги отологические исследования Васкуляризация Всего

Новорожд. 3 5 3 11

1 3 3

2 3 5 3 11

3 3 3

4 3 5 3 11

5 3 3

6 3 5 3 11

9 3 5 3 11

10 3 3

12 3 5 3 11

.18 3 5 3 11

24 3 5 3 11

36 3 3

Итого 36 43 24 103

Исследование тимуса проводилось с использованием методов тонкого препарирования, визиографии с учётом взаимоотношения с близлежащими элементами скелета, органами, сосудами и нервами. Топография тимуса описывалась в боковом и спинном положениях. При исследовании грудной доли железы производилась экстирпация первых шести рёбер, а затем и грудины. Легкие удалялись либо отводились в сторону. Для доступа к шейным долям делался сагиттальный разрез по белой линии шеи от рукоятки грудной кости до подбородка нижней челюсти.

В стороны отводились грудинощитовидная, грудиноподъязычная, гру-динососцевидная, плечеголовная мышцы, нижнечелюстная слюнная железа, удалялась часть фасции пищеводно-трахеального желоба. После удаления первого ребра обнажался перешеек тимуса. Для изучения топографических особенностей производилось фотографирование.

Затем, в первые часы после убоя свиней, методом тонкого препарирования орган извлекался и расправлялся на листе бумаги.

Снимались линейные промеры. Часть органов зарисовывалась и фотографировалась. Абсолютную массу определяли на аналитических весах MOMERT-6000. Относительную массу тимуса в процентах вычисляли делением средней абсолютной массы органа на среднюю живую массу животных и умножением полученного результата на 100. Ширину, длину и толщину вилочковой железы измеряли штангенциркулем с ценой деления 0,05 мм. Фиксировали орган целиком в расправленном виде в 10%-ном растворе нейтрального формалина в течение 10-20 суток.

В соответствии с особенностями строения тимуса свиней и рекомендациями Г.Г. Автандилова (1973, 1990) для общей части гистологического исследования методом рандоминации, по таблице случайных чисел, отбирались 3 участка органа, объёмом по 1 см3 из грудной, шейной долей и пуговчатого утолщения. Из них готовили парафиновые блоки и срезы толщиной 6-7 мкм. Срезы окрашивались гематоксилином и эозином.

Описание окрашенных гистопрепаратов проводили с помощью бинокулярного микроскопа «Биолам-Ломо». Фотографирование гистопрепаратов осуществляли при помощи микроскопа - Micros MSD 500 (Австрия), оснащенного цифровой камерой.

Толщину соединительной капсулы и междольковых септ, коркового и мозгового вещества, длину и ширину долек, диаметры клеточных элементов, телец Гассаля и сосудов микроциркуляторного русла определяли с помощью винтового окуляр-микрометра MOB-1 -15х 1500 (ГОСТ 15150-69) и окулярной линейки, а также с помощью лицензионной программы «ТестМорфо-4.0».

Изучение соотношения клеток и площади, выделенных функциональных зон проводили по случайно выбранным трём срезам в каждой возрастной группе (из грудной, шейной долей и пуговчатого утолщения шейной). Подсчёт осуществляли при увеличении в 150 раз с помощью позитивного изображения на фототехнической плёнке оригинальной сетки (Автанди-лов Г.Г., 2002), обрезанной по форме окружности и вставленной в окуляр микроскопа. Клеточный состав исследовался в соответствии с возрастной периодизацией групп, по отпечаткам со свежего среза тимуса, окрашенным гематоксилином и эозином по Романовскому - Гимзе. Подсчёт клеток производился аналогичным образом при увеличении в 1500 раз.

Кровоснабжение тимуса изучали на препаратах, артерии которых заполняли через грудную аорту содержащими латекс красками, синтетическим латексом «Найрит» по В.Н. Степановой (1949), а также монтажной пеной «Макрофлекс». Вены наливали транскапиллярно. Сосуды поросят до 2 месяцев инъецировали при помощи шприца «Рекорд», ёмкостью 20 мл, старше - с помощью шприца «Жанэ», ёмкостью 200 мл. У крупных животных легировали подключичные артерии и вены. Затем препараты фиксировали

в 8%-ном растворе формалина 10-12 суток до уплотнения инъекционной массы. Микропрепарирование и измерение мелких кровеносных сосудов производили под микроскопом МБС-9, а размер сосудов микроциркулятор-ного русла снимали с помощью окуляр-микрометра.

Для определения интенсивности метаболизма в органе вычисляли артерио-венозный коэффициент по формуле К = В/А (Куприянов В.В., 1974), где В - диаметр вены, А - диаметр артерии.

Все полученные данные фиксировались в документах первичного учёта. Фотографирование макропрепаратов осуществлялось цифровой фотокамерой с матрицей 8 Megapixel. Статистическую обработку цифрового материала исследований производили путём построения вариационных и альтернативных рядов, определения показателей вариации средних величин и проверки нормальности распределений полученных данных при использовании программы «Microsoft Excel 2007» (Базаров М.К., 2008). Для оценки различий двух групп показателей использовали критерий достоверности Стьюдента (Лакин Г.Ф., 1990). Взаимовлияние морфометрических показателей гисто-структур выражали через коэффициенты парной корреляции и построения регрессионных уравнений (Автандилов Г.Г. 1990, 2002).

Названия анатомических, гистологических и эмбриологических структур приведены в соответствии с Международной (Парижской) анатомической и гистологической номенклатурой (N.A.V., N.H., N.E.V., 1994), уточненной на международных конгрессах, а русский эквивалент по четвертой редакции ¿Международной ветеринарной анатомической номенклатуры» (Зеленев-ский Н.В., 2003).

3 РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Топография, строение и форма тимуса

Вилочковая железа свиней состоит из парной шейной доли и непарных перешейка и грудной доли. Шейная доля тянется вперёд в пищеводно-трахеальном желобе по дорсолатеральной поверхности трахеи до стилогиоида подъязычной кости, прикрытая плечеголовной, плечеподъязычной и груди-ноголовной мышцами, что согласуется с исследованиями С.М. Сейглазиной ( 1986,6). Непарный перешеек располагается между первыми рёбрами, грудная доля лежит в предсердном средостении, полулунно охватывает перикард до 2-3 межреберья. Такое расположение долей определяет кровоснабжение и иннервацию железы из разных источников. Доли покрыты глубокой фасцией и общей капсулой.

Грудная доля в форме листа, поэтому различают на ней каудальную вогнутую поверхность, обращенную к сердцу, и выпуклые латеральные, обращенные к рёберным стенкам. Выпуклая латеральная поверхность повторяет рельеф первых рёбер, рукоятки грудины и магистральных сосудов.

Перешеек цилиндрической формы, слегка уплощённый в дорсовен-тральном направлении, характеризуется длиной, толщиной и шириной. При близких значениях последних двух показателей можно пользоваться поперечным или сегментальным диаметром.

Шейные доли представляют овальные образования и имеют участки сужения и расширения, сплюснутые латерально.

Форма и топография тимуса изменяются в ходе постнатального онтогенеза. Шейные доли имеют выраженные Б-образные изгибы в области 5-6 трахеального хряща и простираются до стилогиоида подъязычной кости, пуговчато утолщаясь. Утолщения, прикрытые околоушной и подъязычной слюнными железами, являются краниальными полюсами

вилочковой железы.

Каудальный полюс - вершина треугольной или ромбовидной грудной доли - меняет топографию. У новорождённых он доходит до третьего межреберья, а у девятимесячных поросят - до второго. Грудная доля охватывает предсердия до коронарной борозды, что описывали Д.Х. Нарзиев и Л.И. Каргаполова (1960) у овец. Грудная доля прилежит к плечеголовному стволу и краниальной полой вене, подключичным артериям и венам. Дорсальная поверхность контактирует с вагусом и диафрагмальным нервом, прикрыта верхушечными долями лёгких.

Форма грудной доли поросят в 65 % случаев треугольная и в 35 % ромбовидная, что соотносится с заключением И.С. Решетникова (1979) об овально-треугольной форме грудной доли плодов северного оленя.

С шести месяцев у свиней идут процессы полового созревания, что выражается и в возрастной инволюции тимуса. В 9^10 месяцев происходит атрофия преимущественно шейных долей, в 18 месяцев в процесс активно вовлечена и грудная доля. Однако у свиней краниальный полюс не смещается, пуговчатые утолщения инволируют медленнее.

3.2 Возрастные изменения абсолютного и относительного линейного роста тимуса

Линейные размеры тимуса являются характерными показателями мор-фофункционального состояния тимуса.

Длина всех долей вилочковой железы увеличивается неравномерно до девяти месяцев постнатального онтогенеза. Самый интенсивный рост линейных промеров происходит с четырёх до пяти и с шести до девяти

месяцев. Общая длина достигает максимума в девять месяцев, составляет -415 мм. В 10-12 месяцев процессы роста стабилизируются. С 12 месяцев наблюдается уменьшение длины долей тимуса. В 18 месяцев шейные доли тимуса представлены жировой тканью, однако пуговчатые утолщения и грудная доля имеют участки действующей паренхимы.

Ширина тимуса неравномерно увеличивается до девяти месяцев. С 10 месяца вследствие процессов инволюции ширина долей сужается на 4-5 мм в месяц. В возрасте 18 месяцев остаётся лишь рудиментированное пуговчатое утолщение и грудная доля.

Во всех возрастных группах свиней отмечается преобладание ширины правой шейной доли над левой. У новорождённых, месячных, двух- и шестимесячных поросят шейные доли имеют одинаковую ширину. Ширина пуговчатого утолщения всегда больше ширины шейной доли на 3-5 мм. Наиболее интенсивно ширина долей в онтогенезе увеличивается в возрасте 4 и 5 месяцев. В это же время перешеек прекращает свой рост.

Интенсивность роста толщины в конце первого месяца после рождения обусловлена массивной антигенной стимуляцией при исчезновении коло-стрального иммунитета и формирования собственных клонов Т-лимфоцитов. Максимальных значений толщина тимуса достигает в девять месяцев. Во всех изученных возрастных группах отмечается преобладание толщины правой шейной доли тимуса над левой. Пуговчатое утолщение всегда шире шейной доли на 4—6 мм.

Итак, до девяти месяцев постнатального онтогенеза происходит активный рост тимуса, что выражается в увеличении длины, ширины, толщины и абсолютной массы органа. Пуговчатое утолщение и перешеек вследствие особенностей топографии прекращают свой рост в семь месяцев. После девяти месяцев активизируются процессы возрастной инволюции, прирост основных морфометрических параметров становится отрицательным. У ремонтных маток в возрасте 18 месяцев тимус представлен жировой тканью на месте грудной доли и пуговчатого утолщения.

3.3 Возрастные изменения массы вилочковой железы

Вилочковая железа новорождённых поросят достигает массы 15,6 г. Уже в месячном возрасте масса тимуса увеличивается в 1,9 раза и составляет 30,3 г. В пять месяцев вилочковая железа весит 105,5 г, что в 6,8 раза больше чем у новорождённых. В девять месяцев масса тимуса достигает 182,6 г и по сравнению с новорождёнными возрастает в 11,7 раза. В десять месяцев она понижается до 136,6 г, в возрасте свиней 18 месяцев составляет 30,0 г, а в 24-15,5 г. Грудная доля и пуговчатые утолщения инволируют медленнее.

Соотношение масс грудной и шейных долей примерно одинаковое - каждая доля равна примерно трети от общей массы. Однако начиная с седьмого месяца, грудная доля несколько преобладает. Эта тенденция сохраняется и в процессе возрастной инволюции - грудная доля инволирует медленней, чем остальные. Полное отсутствие грудной доли наблюдается уже у здоровых и нормально развивающихся свиней в возрасте тридцать месяцев.

Масса тимуса довольно мобильный показатель. Разница лимитов массы органа доходит до 35 г в возрасте свиней 12 месяцев. Тимус претерпевает акцидентальную инволюцию при воздействии на организм любого стресс-фактора, такого как инфекция, перегруппировка, вакцинация. Поэтому возможны индивидуальные различия.

Вариабельность массы вилочковой железы говорит о функциональной напряженности в зависимости от условий внешней среды. Мы согласны с выводами И.С. Решетникова (2002) о сезонных колебаниях массы вилочковой железы.

Яркие признаки возрастной инволюции тимуса свиней наступают через несколько месяцев после полового созревания, что совпадает с результатами исследований М.В. Вальтер (1962).

Итак, масса тимуса свиней в постнатальном онтогенезе увеличивается неравномерно: пики роста наблюдаются в первый, второй и пятый месяцы. Максимальных значений масса достигает в девять месяцев, далее прирост становится отрицательным вследствие процессов возрастной инволюции.

3.4 Гистологическое строение тимуса

Тимус свиней построен как типичный паренхиматозный орган. Строма представлена периферической соединительнотканной капсулой, от которой внутрь органа отходит система трабекул, делящих паренхиму на дольки. В каждой дольке выделяется более тёмное - периферическое, или корковое, вещество и расположенное в центре - мозговое.

В тимусе новорождённых поросят на долю стромальных элементов приходится 2,5 % от площади среза тимуса. Средняя толщина капсулы 81 мкм, септ - 75,26 мкм, трабекул - 20 мкм (рис. 1).

Дольки могут быть многоугольной, треугольной и ромбовидной формы. Средняя длина составляет - 1500 мкм, ширина - 890 мкм. Корковое вещество значительно преобладает над мозговым. На долю коркового вещества приходится 79,7 %, на долю мозгового - 17,8 % от общей площади гистосреза (рис. 2).

В корковом веществе на долю больших лимфоцитов приходится 8,9 %, средних - 16,4 %, малых - 74,7 %, в мозговом, соответственно, крупных -1,1 %, средних - 15,4 %, малых - 83,5 % от общего числа. В тимусе ново-

рождённых преобладают крупные слоистые тельца диаметром до 62,5 мкм. Мелкие, диаметром 22,4 мкм, могут образовывать конгломераты. Общее количество их в мозговом веществе одной доли достигает 10 штук. В тимусе имеются также крупные (до 14,5 мкм) клетки с ярко-красной зернистостью цитоплазмы - это эозинофилы. Наибольшее их количество наблюдается вблизи сосудов микроциркуляторного русла.

В возрастных группах свиней до девяти месяцев идёт глубокая диф-ференцировка структур: меняется форма и размеры долек, соотношение стромы и паренхимы, клеточного состава, телец Гассаля, затем появляются признаки возрастной инволюции (табл. 2).

Таблица 2 - Динамика возрастных изменений процентного соотношения структур тимуса в постнатальном онтогенезе

\ Показатель Доля на срезе, % Доля ТИМОЦИТОВ, %

\ « со сЗ ю корковое в-во мозговое в-во

\ ш «

\ о е- и 2 о я о и о и о я в 0) к В л ц 4> к я о § о X а л О я о 3 5

Группа, мес.\ о. § о о ю й- о ю ех о 2

Новорожд. 2,5 79,7 17,8 8,9 16,4 74,7 1,1 15,4 83,5

2 2,7 75,2 22,1 9,4 16,9 73,7 1,5 15,4 83,1

4 3,1 68,8 28,1 9,3 16,5 74,2 1,3 15,6 83,1

6 4,5 62,2 33,3 9,3 16,2 74,5 1,0 14,9 84,1

9 4,7 57,6 37,7 8,1 16 75,9 0,5 15,0 84,5

12 5,1 55,2 39,7 7,7 15,8 76,5 - 14,4 85,6

18 13,5 45,5 41,0 7,4 15,8 76,8 - 14,9 85,1

24 78,5 21 ,5 - - - - -

У двухмесячных поросят доля стромальных элементов остаётся практически неизменной - 2,7 % от площади среза тимуса. Толщина капсулы -83 мкм, септ - 79,26 мкм, трабекул - 22 мкм. Основное количество долек имеют многоугольную форму. Острых углов и отростков нет. Наибольший диаметр долек составляет - 1690 мкм, наименьший - 990 мкм. На долю коркового вещества приходится 75,2 %, на долю мозгового - 22,1 %. Телец Гассаля в одной доле бывает до 10, диаметр больших слоистых телец -66,5 мкм, мелких простых - 26,4 мкм (рис. 3).

Рис. 1 - Тимус новорождённого поросёнка. Окраска гематоксилином

и эозином. Ок. 15, об. 4: 1 - формирующиеся дольки; 2 - междольковая вена и 3 - артерия; 4 - септа с сосудисто-нервным пучком

Рис. 2 - Тимус новорождённого поросёнка. Окраска гематоксилином и эозином. Ок. 15, об. 10:

1 - капсула; 2 - септа; 3 - корковое и 4 - мозговое вещество; 5 - трабекула

Рис. 3 - Тимус двухмесячного поросёнка. Конгломерат телец Гассаля. Окраска гематоксилином и эозином. Ок. 15, об. 40: 1 - тельца Гассаля

Вилочковая железа четырёхмесячных поросят содержит стромы - 3,1 %, коркового вещества — 68,8 % и мозгового - 28,1 % от общей площади ги-стосреза. Капсула утолщается до 105 мкм, междольковые септы до 83 мкм, трабекулы до 28 мкм. Дольки полиморфной формы со сглаженными гранями, средняя длина их составляет 1725 мкм, ширина - 923 мкм.

У полугодовалых поросят соединительная капсула утолщается и составляет 105,4 мкм, септы толщиной - 90 мкм, трабекулы - 34 мкм. На долю стромальных элементов приходится 4,5 % от площади среза. Дольки преимущественно округло-овальной формы, средняя длина составляет 1890 мкм, ширина 950 мкм. Доля мозгового вещества увеличивается до

33.3 %, однако преобладает по-прежнему корковое, его около 62,2 % от общей площади среза. Телец Гассаля в дольке до 8—9, из них 2—3 крупных, диаметром до 60,9 мкм, остальные мелкие, часто наслаивающиеся друг на друга, диаметром до 29,4 мкм.

В девять месяцев на долю стромальных элементов приходится уже 4,7 % от общей площади среза. Капсула утолщается до 115,4 мкм, септы -до 90 мкм, трабекулы до 34 мкм. Дольки многоугольной формы. Средняя длина составляет 2113 мкм, ширина - 988 мкм. На долю коркового вещества приходится 57,6 %, на долю мозгового - 37,7 %. Телец Гассаля до 8 в одной дольке. Средний диаметр — 60,4 мкм.

Толщина капсулы в возрасте свиней одного года достигает 135,4 мкм, септ - 105 мкм, трабекул — 36 мкм. На долю стромальных элементов приходится 5,1 % от площади среза. В междольковых перегородках появляется жировая ткань. Доли округло-овальной формы, наибольший диаметр их 1350 мкм, наименьший - 970 мкм. Корковое вещество незначительно преобладает над мозговым и составляет 55,2 %. На долю мозгового приходится - 39,7 % от общей площади среза. Несколько долей в результате слияния может иметь общее мозговое вещество.

У свиней в возрасте 18 месяцев обнаруживаются явные признаки возрастной инволюции органа. Соединительнотканная капсула в разрыхлённом состоянии, утолщается до 220,6 мкм. Септы, толщиной 178 мкм, трабекулы -

34.4 мкм пронизаны жировой тканью. На долю стромы тимуса ремонтной матки приходится 13,5 %, коркового вещества - 45,5 %, и мозгового -41,0 % от общей площади среза. Доли овальной формы, часто мозговое вещество является общим для нескольких смежных долей. Средняя длина составляет 1150 мкм, ширина - 850 мкм.

У свиней в возрасте 24 месяца соединительнотканная капсула, трабекулы и септы насыщены липоцитами, шаровидной формы, диаметром до

25.5 мкм, ядро всегда смещено на периферию и вдавлено в оболочку.

Средний диаметр долек уменьшается до 480 мкм, визуально они про-

сматриваются как лимфоцитарные островки. Границу между корковым и мозговым веществами провести невозможно.

На долю стромы приходится 78,5 %, на долю паренхимы - 21,5 %. В сохранившихся дольках наблюдаются 1-2 мелких тельца Гассаля, находящиеся в состоянии распада или гиалиноза.

У свиней старше трёх лет железа представлена только рыхлой жировой тканью с соединительнотканными прослойками, лимфоцитарных скоплений на месте долек тимуса не обнаруживается. Телец Гассаля нет.

3.5 Васкуляризация тимуса

Тимус свиней кровоснабжают ветви, отходящие от левой и правой общих сонных, подключичных, внутренних грудных артерий, перикар-диально диафрагмальной артерии, а также плечеголовного ствола и дуги аорты.

Развитые парные шейные доли тимуса свиней кровоснабжают 5-6 ветвей отходящих сегментально от общей сонной артерии и разветвляющихся в железе по магистральному типу. Первый короткий ствол в 78,8 % случаев отходит дорсально от общей сонной артерии на уровне затылочно-атлантного сустава и направляется в пуговчатое утолщение, в 21,2 % таких стволов было два.

В Я-образный изгиб левой шейной доли тимуса на уровне 2-3 шейного позвонка отходит одна ветвь от общей сонной артерии, диаметром до 0,9 мм. В остальную часть левой шейной доли на уровне 4-6 шейного позвонка в 65 % случаев отходило две ветви, диаметром 1,8 мм, в 25 % -три, диаметром 0,8-1,2 мм, ив 10 % - каудальная ветвь отходила от левой подключичной артерии.

От правой общей сонной артерии в шейную долю тимуса отходит четыре-пять сегментальных ветвей. В 91 % случаев в пуговчатое утолщение изолированно под первым шейным позвонков от артерий отходит один короткий сосуд, а у 9 % исследованных животных таких сосудов было два. В Б-образный изгиб идёт одна артериальная ветвь. В остальную часть правой шейной доли вплоть до перешейка отходят два артериальных сосуда. Ветви в 85 % исследованных свиней формировали общий начальный сосуд, который отходил в 77 % от общей сонной, а в 23 % - от правой подключичной артерии.

Можно выделить четыре варианта кровоснабжения грудной доли тимуса. В 43 % случаев к грудной доли подходят ветви от дуги аорты, плечеголовного ствола, левой и правой внутренних грудных артерий, от подключичных и перикардиальнодиафрагмальной артерий, в 22 % случаев ветви левой и правой подключичных и перикардиально-диафрагмальной артерий отсут-

ствовали ив 19 % - отсутствовала ветвь правой подключичной артерии, в 16 % случаев не было ветвей перикардиальнодиафрагмальной артерии.

Кровь из грудной доли тимуса оттекает в краниальную полую, плече-головную, левую и правую подключичные и внутренние грудные вены. Из шейных долей вилочковой железы кровь собирается только в наружные ярёмные вены, рост диаметра которых интенсивно увеличивается до возраста шести месяцев и устанавливается в 12 месяцев.

В краниальную полую вену у 75 % свиней открываются две вены, диаметром каждая до 2,5 мм, либо в 25 % случаев одна крупная вена, диаметром 4,5 мм. Плечеголовная вена принимает только одну вену, в возрасте девяти месяцев её диаметр составляет 2,4 мм.

Вены, отводящие кровь из грудной доли тимуса поросят в четыре месяца и впадающие в подключичные вены, имеют диаметр 1,8 мм. Облитерация их наступает с возраста свиней шести месяцев и характеризуется индивидуальными особенностями. У 50 % изученных свиней их вообще нет, у 30 % имеется только одна вена, диаметром 1 мм, впадающая в правую подключичную. В 20 % случаев в правую и левую подключичные вены впадают по одной вене, диаметром 0,8 мм.

В левую внутреннюю грудную открывается обычно больше вен из грудной доли тимуса, чем в правую. Таких сосудов в возрасте свиней девяти месяцев в 66 % случаев встречается три, общим диаметром 6,5 мм, в 34 % - было два, но вены были крупнее, что выравнивало суммарный их диаметр. Самая крупная вена, впадающая в левую внутреннюю грудную, зарегистрирована у шестимесячного хрячка, диаметром 4 мм. В правую внутреннюю грудную вену в 56 % случаев открывалось два сосуда, диаметром 3,8 мм, и три — в 44 % случаев.

От парных шейных долей тимуса кровь через четыре — пять сегментальных ветвей отводится во внутренние и наружные ярёмные вены. В левую наружную ярёмную вену в 73 % случаев таких сосудов отходило пять, а в 27 % случаев только четыре, общим диаметром 6,5 мм. Первая ветвь выносит кровь из пуговчатого утолщения во внутреннюю ярёмную вену в области 1-2 шейного позвонка, часто она дублируется. Из длинной цилиндрической части шейной доли и Б-образных изгибов кровь отводится по трём-четырём венам, часто сливающимся в одну крупную вену тимуса, впадающую в наружнюю ярёмную вену между 5-6 шейными позвонками. Такая картина наблюдается в 65 % случаев. У остальных (35 %) ветви могут впадать в наружнюю ярёмную. В правую наружнюю ярёмную вену впадают аналогичные ветви, только в 57 % случает их было пять и в 43 % - четыре, общим диаметром 6,1 мм в возрасте свиней 12 месяцев.

3.6 Особенности артериовенозного коэффициента тимуса

С возрастом свиней артерии растут относительно вен неравномерно. Артериовенозный коэффициент претерпевает выраженные изменения у новорождённых, двух-, шести- и девятимесячных поросят. У новорождённых он составляет для краниальной полой вены и грудной аорты 1,46, левой внутренней грудной вены к одноимённой артерии -1,5 раза.

Артериовенозные коэффициенты максимальных величин достигают для краниальной полой вены и грудной аорты в девять месяцев - 1,56 и минимальных наружной ярёмной вены и общей сонной артерии - 1,05 раза. В целом коэффициенты изменяются волнообразно: высоких показателей они достигают у новорожденных, затем снижаются в возрасте поросят 4 месяца, снова увеличиваются в 6 и 9 месяцев, затем падают к годовалому возрасту.

Волнообразность изменения артериовенозных коэффициентов изученных сосудов хорошо иллюстрируется диаграммами (рис. 4, 5, 6).

мм

новорожд. 2 4 6 9 12 18 24 1, мес.

И диаметр грудной аорты 0 диаметр краниальной полой вены

И диаметр плечеголовного ствола 0 диаметр плечеголовной вены

Рис. 4 - Возрастные изменения диаметра грудной аорты и краниальной полой вены, плечеголовного ствола и плечеголовной вены свиней

ЕЗ диаметр правой общей сонной артерии ЕЭ диаметр левой общей сонной артерии 63 диаметр правой наружной ярёмной вены 0 диаметр левой наружной ярёмной вены

Рис. 5 - Возрастные изменения диаметра правой общей сонной артерии, правой наружной ярёмной вены, левой общей сонной артерии и левой наружной ярёмной вены свиней

новорожд. 2 4 6 9 12 18 24

I, мес.

ЕЗ диаметр правой внутр. грудной артерии 3 диаметр правой внутр. грудной вены

0 диаметр левой внутр. грудной артерии 0 диаметр левой внутр. грудной вены

Рис. б - Возрастные изменения диаметра правой и левой внутренних грудных артерий и соответствующих вен свиней

Резюмируя данные по артериовенозным коэффициентам главных магистральных сосудов свиней, можно заключить, что на протяжении всех возрастных периодов калибр левых артерий и соответствующих вен преобладает над правыми сосудами. Диаметр вен превышает диаметры артерий в 1,5 раза.

3.7 Микроциркуляторное русло тимуса

Микроциркуляторное русло вилочковой железы формируется из ар-териол, прекапилляров, капилляров, посткапилляров, собирательных и мышечных венул.

Артериолы и прекапилляры составляют артериальное звено. Стенка артериол, как и стенка артерий, делится на три оболочки: интима, медия и экстерна.

Интима формируется клетками эндотелия, лежащими на базальной мембране, тонкими подэндотелиальным слоем и внутренней эластической мембраной. Медия состоит из двух спиральноориентированных слоев гладких мышечных клеток. Экстерна представлена адвентициальными клетками и коллагеновыми волокнами. Диаметр артериолы у новорождённого поросёнка составляет 30-45 мкм.

Следующим звеном микроциркуляторного русла являются прекапилляры. В прекапиллярах миоциты располагаются разрозненно, базальная мембрана с перфорациями, имеются участки прямого контакта эндотелиоцитов с мышечными клетками. Диаметр прекапилляров у новорождённых поросят составляет 10-15 мкм.

Капилляры паренхимы вилочковой железы имеют ампулообразные расширения диаметром до 18 мкм и сужения диаметром 6-7 мкм. В медии сужений встречаются два-три миоцита. Эти миоциты сужений служат сфин-

ктерами, регулирующими ток крови в капиллярной сети. Такие капилляры кроветворных органов относят к типу синусоидных. Стенка капилляров построена из пласта полигональных эндотелиоцитов с извилистыми границами, между ними просматриваются многочисленные щели.

В междольковой соединительной ткани тимуса располагаются капилляры обычного строения, диаметром 8-9 мкм. В процессе возрастных инволюторных процессов синусоидные капилляры, венулы паренхимы

часто запустевают.

Капилляры, сливаясь, формируют посткапиллярные венулы диаметром 13-20 мкм. Их стенка представлена эндотелиальной выстилкой, базальной мембраной, в отдельных участках которой находятся перициты - многоот-росчатые клетки, охватывающие сосуд.

Посткапилляры сливаются в собирательные венулы, диаметром 30-40 мкм. Стенка венулы состоит из интимы, меди и экстерны. В медии несплошным слоем располагаются гладкие миоциты. Имеется выраженная экстерна, построенная из тонких коллагеновых и ретикулярных волокон, в ячеях встречаются фибробласты.

Несколько собирательных венул объединяются в мышечные, диаметром 50-65 мкм. Стенка мышечной венулы состоит из выраженных интимы, медии и экстерны. Интима выстлана эндотелиоцитами. Медия состоит из одного-двух слоев радиальнонаправленных гладких миоцитов. Экстерна составлена из коллагеновых пучков и фибробластов.

Стенка вен представлена внутренней, средней и наружной оболочками. Диаметр вен с возрастом обычно увеличивается. Внутренняя оболочка представлена эндотелием, подэндотелиальным слоем и гладкой внутренней эластической мембраной. В просвете встречаются клапаны.

Средняя оболочка построена из расположенных разреженно гладких мышечных клеток, отделённых друг от друга тонкими волокнами соединительной ткани.

Наружняя оболочка развита, состоит из косонаправленных коллагеновых и эластических волокон, содержит нервные волокна.

Внутридольковые вены, сливаясь, образуют междольковые вены. Эндотелий и подэндотелиальный слой междольковых вен образуют тонкие складки - клапаны, обеспечивающие однонаправленный ток крови. Клапаны помимо волокнистой соединительной ткани содержат гладкие миоциты (рис. 7).

У поросят до шестимесячного возраста корковое и мозговое вещество тимуса густо заселено тимоцитами, что затрудняет исследование звеньев микроциркуляторного русла. У годовалых животных и старше микроцирку-ляторное русло несколько запустеневает в связи с возрастными процессами инволюции.

Рис. 7 - Тимус двухмесячного поросёнка. Окраска гематоксилином и эозином. Ок. 15, об. 40: 1 - корковое вещество; 2 - междольковые вены и 3 - артерии

Резюмируя, можно сделать следующие заключения: в процессе возрастной инволюции, начиная с годовалого возраста, синусоидные капилляры паренхимы перестраиваются в обычные, диаметр междольковых сосудов с возрастом увеличивается, тип кровоснабжения меняется от мелко- и среднекалиберного на крупнокалиберный. Вены более многочисленны, их диаметр превышает диаметр артерий в 1,5 раза и в большинстве случаев повторяют ход артерий.

4 ВЫВОДЫ

1. Особенностью тимуса свиней крупной белой породы является наличие 8-образного изгиба шейных долей на уровне гортани и первых семи гиалиновых колец трахеи и пуговчатого утолщения - в области среднего членика подъязычной кости. Пуговчатое утолщение проецируется на передний угол крыла атланта, каудальный край грудной доли у поросят шести месяцев сдвигается с третьего до второго ребра, а вентральный угол её поднимается с рукоятки грудины до уровня синхондроза II рёберного хряща.

2. Длина, ширина и толщина шейной и грудной долей увеличиваются пропорционально до девяти месяцев и общая длина тимуса достигает 415,0 мм, ширина правой, левой долей 24-25 мм, грудной доли - 80,0 мм, толщина, соответственно, правой, левой долей 11,0-11,1 мм, грудной -40,0 мм. Рост пуговчатого утолщения и перешейка прекращается в шесть месяцев. С десяти месяцев орган инволирует, прирост основных морфо-

метрических показателей становится отрицательным. В 18 месяцев орган представлен рудиментами долек пуговчатого утолщения и грудной доли, окружённых жировой тканью.

3. Абсолютная масса тимуса свиней после рождения увеличивается неравномерно. У новорожденных поросят она составляет 15,6 г, пики роста наблюдаются в первый, второй и пятый месяцы постнатального развития. Максимальных значений масса достигает в девять месяцев - 182,6 г, далее происходит отвес вследствие процессов возрастной инволюции. У двухлетних свиней остается только грудная доля массой 15,5 г.

4. Тимус новорождённых поросят характеризуется активными пролифе-ративными процессами, формированием «новых» долек и их ростом. Доля стромы составляет 2,5 %, коркового вещества - 79,7 %, мозгового - 17,8 %. У поросят в девять месяцев объём стромы увеличивается до 4,5 %, коркового вещества снижается до 57,6 %, а мозгового увеличивается до 37,7 %. В возрасте свиней 18 месяцев доля стромы на срезе достигает 13,5 %, коркового вещества - 45,5 % и мозгового - 41,0 %.

5. В паренхиме тимуса располагаются малые тимоциты, диаметром до 5,3 мкм, средние - до 8,0 мкм и большие - до 11,0 мкм. Последние преимущественно встречаются в корковом веществе молодняка в возрасте 2, 4, 6 месяцев в количестве до 9,3 %. Признаки возрастной инволюции регистрируются с девяти месяцев. Увеличивается доля стромы и жировой ткани, снижается толщина коркового вещества и доля больших тимоцитов. Полная атрофия паренхимы тимуса происходит в 36 месяцев.

6. Вилочковую железу свиней кровоснабжают ветви общих сонных, подключичных, внутренних грудных артерий, перикардиально-диафрагмальной артерии, а также плечеголовного ствола и дуги аорты. Кровь из тимуса оттекает в наружную и внутреннюю ярёмные, плечеголовную, рёберношей-ную, правую и левую внутренние грудные вены. Диаметр артерий тимуса свиней постоянно увеличивается до возраста девяти месяцев, с 12 месяцев начинает постепенно снижаться. В этом возрасте диаметр вен превосходит диаметр артерий в 1,1 -1,5 раза и в три года облитерирует. На протяжении всех возрастных периодов калибр левых артерий и соответствующих вен преобладает над правыми.

7. В капсуле, трабекулах и внутридольковых септах тимуса располагается микроциркуляторное русло, представленное артериолами, диаметром 30-45 мкм, прекапиллярами - 10-15 мкм и капиллярами - 8-9 мкм, посткапилярами - 13-20 мкм, собирательными - 30-40 мкм и мышечными венулами, диаметром 50-65 мкм. В паренхиме тимуса встречаются капилляры синусоидного типа с ампулообразными расширениями, диаметром до 18 мкм, и сужениями - до 6-7 мкм.

5 ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Выявленные особенности роста, топографии, васкуляризации и инволюции вилочковой железы свиней рекомендуем использовать для:

- чтения лекций и проведения лабораторных занятий для студентов биологических, ветеринарных и зооинженерных факультетов высших учебных заведений;

- написания учебных пособий и справочных руководств по сравнительной, породной и возрастной анатомии, гистологии и хирургии;

— разработки оперативного доступа к тимусу;

— разработки способов экстирпации тимуса в качестве сырья для производства биологически активных веществ.

СПИСОК ОСНОВНЫХ НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых

научных журналах перечня ВАК России

1. Кузнецов, A.B. Строение, топография вилочковой железы новорождённых поросят крупной белой породы / A.B. Кузнецов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2011. - № 1. - С. 179-181.

2. Кузнецов, A.B. Морфофункциональная характеристика тимуса новорождённых поросят крупной белой породы / A.B. Кузнецов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2011. - № 3. — С. 127-129.

3. Кузнецов, A.B. Микроморфология тимуса свиней крупной белой породы в постнатальном периоде онтогенеза / A.B. Кузнецов, Б.П. Шевченко // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. -2012. - № 3. - С. 244-247.

Статьи в других научных и научно-практических сборниках

4. Кузнецов, A.B. Морфология тимуса новорождённых поросят крупной белой породы / A.B. Кузнецов // Всероссийская науч.-практ.конференция «Молодёжная наука 2011: технологии, инновации». - Пермь, 2011. - С. 182-184.

5. Кузнецов, A.B. Возрастные изменения топографии, строения и массы тимуса свиней крупной белой породы в постнатальном онтогенезе / A.B. Кузнецов // Современные вопросы науки и образования - XXI век: сб. научн. тр. по мат. междунар. заочной науч.-практ. конф. - Тамбов, 2012. - Ч. 5. - С. 77-80.

6. Кузнецов, A.B. Гистоструктура тимуса новорождённых поросят крупной белой породы / A.B. Кузнецов // Научное обеспечение агропромышленного производства: мат. междунар. научн.-практ. конф. - Курск,

2012. - Ч. 1. - С. 73-76.

7. Шевченко, Б.П. Морфофункциональная характеристика тимуса поросят крупной белой породы / Б.П. Шевченко, A.B. Кузнецов // Аграрная наука и образование в условиях становления инновационной экономики: мат. международ, науч.-практ. конф. - Оренбург, 2012. - Ч. 1. - С. 409-412.

Кузнецов Алексей Владимирович

МОРФОЛОГИЯ И КРОВОСНАБЖЕНИЕ ТИМУСА СВИНЕЙ КРУПНОЙ БЕЛОЙ ПОРОДЫ В ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Подписано в печать 01.03.2013. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,0. Печать трафаретная. Бумага офсетная. Заказ № 4842. Тираж 100 экз.

Издательский центр ОГАУ 460014, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18 Тел.: (3532)77-61-43

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Кузнецов, Алексей Владимирович, Оренбург

ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»

04201355682

МОРФОЛОГИЯ И КРОВОСНАБЖЕНИЕ ТИМУСА СВИНЕЙ КРУПНОЙ БЕЛОЙ ПОРОДЫ В ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ

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

Диссертация

на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Научный руководитель -

заслуженный деятель науки РФ, доктор биологических наук, профессор Шевченко Б.П.

Оренбург - 2013

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................3

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ....................................................................7

1.1. Развитие тимуса........................................................................7

1.2. Макроскопическая анатомия. Возрастные изменения массы тимуса......13

1.3. Микроскопическая анатомия.......................................................24

1.4. Кровоснабжение тимуса.............................................................30

1.5. Инволюция вил очковой железы...................................................33

1.6. Морфофункциональные изменения тимуса под действием различных факторов среды........................................................................37

1.7. Заключение.............................................................................43

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ..............................45

3. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.............................................49

3.1. Топография, строение и форма тимуса...........................................49

3.2. Возрастные изменения абсолютного и относительного линейного роста тимуса....................................................................................56

3.3. Возрастные изменения массы вилочковой железы.............................67

3.4. Гистологическое строение тимуса.................................................74

3.5. Артерии тимуса........................................................................93

3.6. Вены тимуса...........................................................................102

3.7. Особенности артериовенозного коэффициента тимуса.....................111

3.8. Микроциркуляторное русло тимуса.............................................113

4. ОБСУЖДЕНИЕ...........................................................................121

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ...........................................................................128

6. ВЫВОДЫ...................................................................................131

7. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ..............................................133

8. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ

СПИСОК....................................................................................134

>

Введение

Актуальность проблемы. В решении мясной проблемы важная роль отводится свиноводству. Рентабельность свиноводства обеспечивается сохранностью молодняка. Подсосные поросята наиболее уязвимы перед возбудителями инфекционных заболеваний. Процент сохранности поросят определяется состоянием органов иммунной системы. Тимус принимает активное участие в формировании и поддержании полноценного функционирования системы иммуногенеза. В вилочковой железе происходит пролиферация, созревание, накопление, селекция Т-лимфоцитов. Помимо этого эпителиальные клетки тимуса продуцируют и секретируют белки и пептиды, получившие собирательное название «тимусные гормоны». Молекулы этих гормонов контролируют пролиферацию, дифференцировку и функции тимоцитов. Знания возрастных особенностей строения и функции органов иммунной системы необходимы ветеринарным врачам для правильной организации профилактических и лечебных мероприятий.

И.С. Решетников, J1.H. Виноградов (2002) установили, что у животных, обитающих в суровых условиях, тимус в благоприятные сезоны года инволирует, а в неблагоприятные - регенерирует. Существуют публикации по анатомо-топографическим и гистологическим особенностям тимуса свиней (Сейлгазина С.М., 1986) и других животных (Пронин В.В., 1992; Григорьев B.C., 2000; Ли O.A., 2001; Сизова Е.А., 2002; Портнов В.А., 2005; Сабирова Э.С., 2008; Баймишев Х.Б., 2009). Анализ работ показывает, что топография, кровоснабжение и гистологические особенности тимуса свиней в постнатальном онтогенезе изучены крайне и представляют научный интерес.

Цели и задачи исследования. Цель работы - исследование особенностей строения вилочковой железы свиней и её кровоснабжения в постнатальном периоде онтогенеза. Были разработаны следующие задачи:

1. Изучить топографию вилочковой железы свиней в постнатальном периоде онтогенеза.

2. Проследить рост линейных размеров тимуса свиней в постнатальном развитии.

3. Изучить рост массы вил очковой железы свиней в постнатальном периоде онтогенеза.

4. Исследовать строение тимуса свиней в постнатальном развитии.

5. Изучить источники кровоснабжения и микроциркуляторное русло вилочковой железы свиней в постнатальном онтогенезе.

Диссертация выполнена в соответствии с планом научных исследований факультета ветеринарной медицины Оренбургского государственного аграрного университета, тема утверждена на совете факультета ветеринарной медицины, протокол № 3 от 16 ноября 2009 года.

Научная новизна и ценность. На достаточном количестве препаратов с применением комплекса морфологических методик установлены особенности топографии, роста массы, строения и кровоснабжения вилочковой железы свиней в постнатальном периоде развития.

Теоретическая и практическая значимость. Результаты проведённых исследований дополняют сведения по строению, изменению массы и линейных промеров, васкуляризации в онтогенезе, а также особенностям возрастной инволюции тимуса. Данные результаты исследований по возрастным особенностям вилочковой железы могут быть использованы хирургами при проведении тимоэктомии, клиницистами при разработке методов лечения и профилактике заболеваний, связанных с понижением иммунитета. Полученные сведения вносят вклад в сравнительную, породную, возрастную и клиническую морфологию, могут быть использованы при написании учебников, учебных пособий и руководств по морфологии свиней, в НИИ и учебном процессе.

Реализация результатов исследования. Результаты исследований применяются в учебном и научном процессах кафедрами 10 вузов РФ: анатомии, акушерства и хирургии - Самарской ГСХА; терапии, клинической диагностики с рентгенологией - Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э.Баумана; патологии, морфологии и

физиологии - ДальГАУ; нормальной, патологической физиологии, фармакологии и токсикологии - Бурятской ГСХА им. В.Р. Филиппова; анатомии и гистологии - Уральской государственной академии ветеринарной медицины; диагностики, внутренних незаразных болезней, фармакологии, хирургии и акушерства - Омского ГАУ им. Столыпина; анатомии и гистологии - Алтайского ГАУ; морфологии и физиологии животных - Мордовского госуниверситета; в отделе инновационных методов диагностики и терапии, морфологии и патологии ГНУ Дальневосточного зонального научно-исследовательского ветеринарного института Россельхозакадемии.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях факультета ветеринарной медицины Оренбургского государственного аграрного университета (20112012), на международных научно-практических конференциях «Современные вопросы науки и образования - XXI век», Тамбов (2012), «Аграрная наука и образование в условиях становления инновационной экономики», Оренбург (2011), «Молодежная наука 2011: технологии, инновации», Пермь (2011), на занятиях международной научной школы «Иммунодиагностика и иммунотерапия хронических заболеваний», Оренбург (2012) на расширенном заседании кафедры морфологии, физиологии и патологии Оренбургского государственного аграрного университета (2012).

Публикации результатов исследований. Материал диссертации изложен в 7 научных статьях, опубликованных в трудах научно-практических конференций и в тематических сборниках по проблемам морфологии, в т.ч. три публикации в журналах рекомендованных ВАК РФ.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Топография вилочковой железы свиней в постнатальном периоде онтогенеза.

2. Рост линейных размеров тимуса свиней в постнатальном развитии.

3. Рост массы вилочковой железы свиней в постнатальном периоде онтогенеза.

4. Строение тимуса свиней в постнатальном развитии.

5. Источники кровоснабжения и микроциркуляторное русло вил очковой железы свиней в постнатальном онтогенезе.

Объём и структура диссертации. Диссертация включает следующие разделы: введение, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение полученных результатов, выводы, практические рекомендации, список литературы, который содержит 237 отечественных источников и 81 работ зарубежных авторов. Работа изложена на 166 страницах компьютерного набора, иллюстрирована 51 рисунком и 27 таблицами.

1. Обзор литературы

Вилочковая или зобная железа - орган гемопоэза и иммуногенеза. В античном мире тимус считался местом пребывания души. Гален считал тимус прокладкой для защиты крупных кровеносных сосудов от грудной кости. Греческое название thymus - это сила, дух, возбуждающий действие. Название железы «Glandula thymus» или «тимиан» возникла из-за того, что орган имеет зернистую поверхность и напоминает плоды растения тимиана, сжигавшегося при жертвоприношениях. Термин «вилочковая железа» основывается на том, что орган у представителей класса млекопитающих имеет внешнее разделение в краниальном направлении на два отростка в виде вилки (Медведева М.П., 1996; Мячин E.H., 1967). Вместе с этим В.А. Труфакин, В.Г. Дудник (1983) употребляют термин «зобная железа». В 1971 году в Ленинграде на 9-том Всемирном конгрессе анатомов был утвержден перечень анатомических терминов, среди которых есть понятие thymus - «вилочковая железа». Итак, по современным представлениям тимус - лимфоэпителиальный орган, имеющий дольчатую структуру, выполняющий функции лимфоцитопоэза, иммуногенеза, а также эндокринную функцию, расположенный в переднем отделе грудной полости, с выходом его по бокам трахеи в основание шеи.

1.1. Развитие тимуса

Вилочковая железа образуется из вентральной части третьего и из дорсальной части четвертого жаберного кармана головной кишки, формируясь в эмбриогенезе значительно раньше других лимфоидных органов, что позволяет ей выполнять защитную функцию млекопитающих к периоду их рождения (Решетников И.С., 1979; Сапин М.Р., 1982; Хлыстова З.С., 1987; Clark S., 1963).

В литературе содержатся противоречивые сведения о гистогенезе тимуса - ученые спорят о природе эпителия жаберных карманов. По одним концепциям эпителий тимуса образуется либо из экто-, либо из эндодермы (Никитина В.И., 1969; Кемилёва 3., 1979; Фриденштейн А.Я., Лурия Е.А., 1980;

Arya S., 1982) по другим концепциям он возникает и из экто- и из эндодермы, т.е. имеет смешанное происхождение (Jenkinson Е., 1981; Nicolas J., 1986).

В пренатальном развитии тимуса различают три стадии: эпителиальную (4-6 недель), лимфоэпителиальной закладки (7-10 недель) и зональной дифференцировки вещества (10-12 недель). Основной фактор, определяющий организацию и развитие долек в ходе эмбрионального периода - это проникновение капилляров в железу и их разветвление. Сосудистые элементы в составе быстро растущих мезенхимных прослоек постепенно врастают в ткань вилочковой железы. Эти прослойки соединяются и образуют дольки различной формы и величины (Петренко В.М., 1999).

У озёрной лягушки тимус закладывается через три дня после оплодотворения в результате инвагинации дорсального эпителия второго глоточного кармана, и на шестой день развития в нём выделяют корковую и мозговую зоны (Грушко М.П., 2008).

У человека вилочковая железа закладывается на втором месяце эмбрионального периода из третьего и частично четвёртого жаберных карманов. На шестой неделе эмбриогенеза тимус - это чисто эпителиальное образование, а на третьем месяце уже формируются доли с корковым и медуллярным слоями и тельцами Гассаля. В корковом веществе много мелких одноядерных тимоцитов. Медуллярная же часть состоит из ретикулярных клеточных элементов различной формы и величины (Кемилёва 3., 1984). Установлено, что в утробном развитии левая доля тимуса растет быстрее правой (Пархоменко Ю. Г., 1966).

Вилочковая железа зародышей крыс на 13 сутки развития представляет собой эпителиальные тяжи, но на 21 сутки наблюдается оформленное корковое и мозговое вещество (Петрова Т.Б., 1984; Морозова Е.В., Моисеева M.JL, 1990; Moore M.A.S., Owen J.J.T., 1967; Saint-Marie G., Peng F.S., Marcoux D., 1996). В 12-дневном возрасте эти слои впервые различимы у эмбрионов хомячков, а у мышей обособление долек тимуса происходит на 15-день развития (Auerbach R., 1964).

По данным М.Е. Пилипенко (1965) тимус уток в конце 13-го дня инкубации представляет собой уже оформленный орган, имеющий дольчатую структуру.

O.A. Ли (1986) отмечает этапность гистогенеза тимуса марала: закладку, интенсивное увеличение размеров, формирование коркового и мозгового вещества. Автор заключает, что железа приобретает морфологические дефинитивные признаки уже у одномесячных плодов.

По данным И.С. Решетникова (1978) у одномесячных плодов северного оленя уже наблюдается сформированная вилочковая железа. -

Тимус как оформленный орган обнаруживают у двухмесячных плодов крупного рогатого скота (Никитина В.И., 1970). Автор в связи с уменьшением относительного количества коркового вещества и увеличением мозгового вещества паренхимы выделяет три периода развития: 1 - преобладание коркового вещества (от 2 до 4,5 мес.); 2 - выраженную пролиферацию клеток мозгового вещества и 3 - преобладание генеза мозгового вещества тимуса до рождения.

По данным С.Н. Боголюбского (1968) закладка тимуса у крупного рогатого скота осуществляется на 23 сутки, а у овец - на 25. Автор установил особенность эмбриональной дифференцировки тимуса - сначала орган имеет вид клеточных тяжей, затем формируется дольчатость.

Закладка тимуса плодов романовских овец происходит одновременно с закладкой щитовидной железы и надпочечников и обнаруживается у 1,5 -месячных животных (Плешаков Н.Ф., Пронин В.В., 1991).

К моменту рождения телят паренхима тимуса разделена на корковое и мозговое вещество с максимальным развитием лимфоидной ткани и наименьшим количеством стромы (Фомина Н.М., 1998).

Тимус цыплят в эмбриональный период закладывается в виде органа, состоящего из 5-7 долек с каждой стороны шеи. Последние две дольки обычно заходят в грудную полость. На 5-7 сутки развития появляются зачатки тимуса. Лимфоциты, макрофаги и дендритные клетки, мигрирующие из костного мозга,

а так же соединительно-тканная основа - происходят из мезодермы, эпителий из энто- и эктодермы. Особенностью гистогенеза тимуса цыплят является то, что в эмбриональном и постэмбриональном развитии железа лишена В-клеток. Однако, начиная с 9-недельного возраста, в тимусе уже обнаруживаются иммуноглобулины и ряд лимфоцитов. Очевидно, в этот период популяция тимоцитов становится гетерогенной (Ярилин A.A., Беляков И.М., 1996; Болотников И.А., Конопатов Ю.В., 1993).

Основные процессы гистогенеза тимуса млекопитающих сходны. На начальных этапах развития зачаток тимуса существует как чисто эпителиальный орган, в который затем проникают элементы мезенхимы, формирующие в дальнейшем соединительно-тканные структуры стромы органа: ретикулярную ткань, сосуды и междольковые перегородки. Эпителий закладки приобретает сетчатую структуру, в ячеях которой появляются лимфоциты. Плотность сети в центральных и периферических участках у эмбриона на 9-10 неделе развития становится неодинаковой и поэтому уже различимы корковое и мозговое вещество. В корковом слое густо расположены тимоциты - мелкие одноядерные клетки. Мозговое вещество состоит преимущественно из ретикулярных клеточных элементов различной формы и величины (Волкова О.В., Пекарский М.И., 1976; Харченко В.П., Саркисов Д.С., Ветщев П.С. и др. 1998; Овченков B.C., Древаль A.A., Башмаков O.A., 2004).

Однозначного взгляда на происхождение тимоцитов нет. Тимоциты либо мигрируют из кровеносного русла в железу, либо образуются в самой железе из эпителиальных клеток. Согласно исследованиям последних десятилетий предшественником всех клеток иммунной системы является полипотентная стволовая клетка. Она генерирует лимфоидную стволовую клетку, т.е. общего прародителя Т- и В - систем лимфоидных клеток (Петров Р.В., 1980; Того J., Olach J., 1966; Ackerman G.A., 1980).

Пролиферация и направление дифференцировки полипотентных стволовых клеток-предшественников определяется гемопоэтическим микроокружением (Манько В.М., 1981). Гемопоэтическое микроокружение -

это совокупность местных стромальных элементов кроветворного или лимфоидного органа. В тимусе к нему относят: ретикулярные клетки, фибробласты и клетки эндотелия (Фридентштейн, Ф.Я., Чертков И.Д., 1969; Брюхин Г.В., Пашнина Б.Н., Федосов А.А., 2004).

Рассмотрим происхождение клеточных элементов тимуса: Т-лимфоцитов, макрофагов, эозинофилов, ацидофильных, тучных, миоидных и плазматических клеток. Клетки-предшественники Т-ряда мигрируют в вилочковую железу из желточного мешка, селезенки, костного мозга и эмбриональной печени (Jofereau Y.V., Houssaint Е., Le Douarin N.M., 1980). Претимические стволовые клетки превращаются в незрелые Т-клетки под влиянием полипептидного гормона тимуса - тимозина (Ярилин А.А., 1991; Ломакин М.С., Арцимович Н.Г., 1992; Comsa J., Leonhard Н., Ozininski К., 1979; Comsa J., 1980;