МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ И ГИСТОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТОНКОГО ОТДЕЛА КИШЕЧНИКА СВИНЕЙ В ЭМБРИОГЕНЕЗЕ 06.02.01 - диагностика болезней и терапия животных, патология, онкология и морфология животных АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук САРАНСК-2012

Авторефераты по всем темам >> Авторефераты по сельскому хозяйству

На правах рукописи

МИТРОФАНОВА ТАТЬЯНА МИХАЙЛОВНА

МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ И ГИСТОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТОНКОГО ОТДЕЛА КИШЕЧНИКА СВИНЕЙ В ЭМБРИОГЕНЕЗЕ

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

САРАНСК-2012

Работа выполнена на кафедре морфологии и физиологии животных

ФГБОУ ВПО МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н.П. ОГАРЕВА

Научный руководитель: доктор ветеринарных наук, профессор

Столяров Владимир Алексеевич

(профессор кафедры морфологии и

физиологии животных, ФГБОУ ВПО

МГУ им. Н.П. Огарева г. Саранск)

Официальные оппоненты: доктор ветеринарных наук, профессор Васильева Валентина Алексеевна

(профессор кафедры ветеринарной патологии,

ФГБОУ ВПО МГУ им. Н.П. Огарева г. Саранск)

кандидат ветеринарных наук, заслуженный

ветеринарный врач РФ, президент Ассоциации

ветеринарных врачей Республики Мордовия

Денисов Василий Георгиевич

(Республиканская ветеринарная станция

по борьбе с болезнями сельскохозяйственных

животных, г. Саранск)

Ведущее учреждение: ФГБОУ ВПО Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия (г. Нижний Новгород).

Защита диссертации состоится л 15 декабря 2012 года в 12-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.117.15 при ФГБОУ ВПО

Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева по адресу:430005, Республика Мордовия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. М.М. Бахтина Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева.

Объявление о защите и автореферат диссертации размещены на официальном сайте Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева www. mrsu.ru и Интернет-сайте ВАК vak2.ed.gov.ru

Автореферат разослан л ноября 2012 года

Ученый секретарь

диссертационного совета Т.А. Романова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1.

Актуальность темы. Современное свиноводство Ч высокоразвитая отрасль сельского хозяйства и занимает второе место по степени значимости среди предприятий, занимающихся производством мяса (Киселев Л.Ю., 1998; Кабанов В.Д., 2001, 2005; Рыжова Е.В., 2012). Огромный полиморфизм свиней свидетельствует о множестве исходных предковых форм, с одной стороны, и о разной интенсивности и направлении изменений свиней под влиянием доместикации и селекции с другой (Шейко И.П., Смирнов В.С., 2005; М.П. Ухтверова и др., 2003; И.Х. Хисмятова 2004).

Важнейшим направлением современной ветеринарной науки является разработка, совершенствование и внедрение средств и методов ранней диагностики болезней молодняка свиней, а также создание на этой основе надежной системы защиты от так называемых технологических патологий (Жаров А.В.,2000; Дерезина Т.Н. с соавт., 2005; Криштофорова Б., 2008; Yamagichi N. et al.,1999; Van Saun R.J., 2004 и др.). Требуется более детальное изучение морфологического строения, развития и функционального становления органов и систем организма, обеспечивающих его защиту и адаптацию при воздействии различных патогенных факторов (Столярова А.Г. и др., 1983; Жаров А.В., 1995; Субботин В.В., Сидоров М.А., 2001; Сапин М.П., 1987, 2000; Лапшин С.А., 2003; Курденко А.П., 2004; Тельцов Л.П., и др. 2005, 2010; Сунцева Н.А., 2009).

Анализ данных литературы показывает, что формирование и развитие тканей стенки тонкой кишки у плодов и новорожденных поросят остаются недостаточно изученными. Не достаточно изучены закономерности закладки, формирования и развития эпителиальной, соединительной, мышечной, нервной тканей органов пищеварения, их клеточных дифферонов и их взаимосвязи в онтогенезе с учетом породных и зональных особенностей вивогенеза. Недостаточно полно изучена динамика нуклеинового, нуклеопротеидного, белкового обмена в тканях органов пищеварения и их клеточных дифферонах у свиней.

1.2. Цель и задачи исследования. Изучить: возрастные особенности и закономерности морфологического развития кишечной стенки тонкого отдела кишечника, оболочек кишечной стенки, структур и эпителиоцитов слизистой оболочки, в эмбриогенезе свиней, в возрасте от 35-суточных зародышей до новорожденных поросят крупной белой породы, районированной в республике Мордовия.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать возрастную архитектонику и закономерности развития кишечной стенки двенадцатиперстной, тощей, подвздошной кишок, их слизистой, подслизистой, мышечной и серозной оболочек.

2. Цитометрическими исследованиями выявить возрастные особенности и закономерности развития каемчатых эпителиоцитов слизистой оболочки кишечной стенки тонкого отдела кишечника.

3. Гистохимическими и цитологическими методами изучить локализацию и концентрацию нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, суммарных, основных и кислых белков в эпителиоцитах слизистой оболочки тонкого отдела кишечника.

Работа является самостоятельным разделом комплексной темы кафедры морфологии и физиологии животных ФГБОУ ВПО Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева Влияние различных факторов внешней среды на энергоинформационную изменчивость, морфофункциональную характеристику органов и тканей сельскохозяйственных животных и птиц, государственной регистрационный номер № 01201251144. И осуществлена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ в рамках госзадания. Проект 6.3841.2011 Изучение обмена веществ, энергии и биоритмов в агробиогеоценозах.

Научная новизна. В результате комплексного подхода с использованием гисто- и цитометрических, гисто - и цитохимических, статистических методов исследования у зародышей, плодов и новорожденных поросят крупной белой породы, районированной в республике Мордовия изучены: 1) процессы формирования и развития кишечной стенки, ее слизистой, подслизистой, мышечной, серозной оболочек; 2) динамика площади ядра, цитоплазмы, цитоплазмо Ч ядерное отношение (ЦЯО), митотический индекс (МИ), индекс дегенерации (ИД) каемчатых эпителиоцитов различных структур слизистой оболочки; 3) возрастная динамика локализации и концентрации: нуклеиновых кислот; нуклеопротеидов; суммарных, основных и кислых белков в клеточных дифферонах слизистой оболочки тонкого отдела кишечника.
Научно Ц практическая значимость работы. Полученные данные расширяют имеющиеся в настоящее время сведения о возрастной динамике формирования структур слизистой оболочки тонкого отдела кишечника; о нуклеиновом, нуклеопротеидном, белковом обмене в каемчатых эпителиоцитах слизистой оболочки у свиней в эмбриогенезе, с учетом породных и зональных особенностей выращивания.

Данные о развитии, в зародышевом и плодном этапах онтогенеза: кишечной стенки тонкого отдела кишечника; его оболочек; структур и каемчатых эпителиоцитов слизистой оболочки; динамике локализации и содержания нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, суммарных, основных и кислых белков являются показателем нормы и могут использоваться в ветеринарной и животноводческой практике: для организации системы научно обоснованного полноценного кормления; для изучения влияния внешних факторов на рост и развитие свиней в эмбриогенезе; для организации и проведения профилактических ветеринарных и санитарных мероприятий с беременными свиноматками. Полученные данные могут применяться при написании учебных пособий и руководств, в учебном процессе на ветеринарных, зооинженерных и биологических факультетах.

1.5. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Возрастная архитектоника и морфометрическая характеристика: кишечной стенки; слизистой, подслизистой, мышечной и серозной оболочек двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок у свиней в эмбриогенезе.

2. Возрастная архитектоника и морфометрическая характеристика: структур слизистой оболочки - ворсинок, крипт; каемчатых эпителиоцитов слизистой оболочки двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок у свиней в эмбриогенезе.

3. Гистохимическая характеристика локализации и концентрации: нуклеиновых кислот; нуклеопротеидов; суммарных, основных и кислых белков в эпителиоцитах слизистой оболочки тонкого отдела кишечника у свиней в эмбриогенезе.

1.6. Реализация результатов исследования. Основные положения диссертации опубликованы в 4 научных работах, в том числе 2 в рецензируемых журналах из перечня ВАК Минобрнауки РФ.

Материалы исследования используются в научных и учебных целях в Московской и Казанской государственной академий ветеринарной медицины; Омского института ветеринарной медицины; Нижегородской, Ивановской, Костромской, Ульяновской государственных сельскохозяйственных академий; Мордовского государственного университета.

1.7. Апробация работы. Материалы диссертации доложены: на Международной научно-практической конференции посвящены памяти С.А. Лапшина (Саранск: 2010); на Международной научно-практической конференции (Казань, 2010).

1.8. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 140 страницах машинописного текста и включает разделы: общая характеристика работы, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение результатов исследования, выводы, практические предложения, библиографический список, который включает 270 источников, в том числе 20 зарубежных. Работа иллюстрирована 12 таблицами, 40 рисунками (графиками и микрофотографиями).

1.9. Личный вклад соискателя. Представленные в диссертационной работе морфологические, морфо- и цитометрические, гисто и цитохимические, статистические исследования, анализ полученных результатов проведены автором самостоятельно. В опубликованных в соавторстве работах материалы соавторов Гавриловой В.А., Столярова В.А., Степочкина А.А., Боряевой Ю.А., Боряева С.А. в нашу диссертацию не вошли (в диссертационный совет представлены справки от авторов об отсутствии заимствования их данных в нашей диссертации).

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материал для исследований был отобран от зародышей и плодов у беременных свиноматок крупной белой породы, с известным сроком беременности, принадлежавших ООО Троицк с. Троицк Ичалковского района Республики Мордовия во время убоя на мясокомбинате ОАО Оброчное Ичалковского района и от новорожденных поросят на убойной площадке ООО Троицк, в период с декабря 2009 года по февраль 2012 года. Хозяйство благополучно по инфекционным и инвазионным болезням. Свиноматки и поросята содержатся в типовых помещениях на сбалансированных рационах.

Материалом исследования служил тонкий отдел кишечника, его двенадцатиперстная, тощая, подвздошная кишки от 35-суточного возраста зародышей до новорожденных поросят. После лапаротомии и экстирпации тонкого отдела кишечника, кусочки материала для морфо- и цитометрических, гистологических, гистохимических исследований (см. схема) брали из разных участков двенадцатиперстной, тощей, подвздошной кишок.

Схема исследований морфологической и гистохимической характеристики тонкого отдела кишечника у плодов и новорожденных поросят

Тонкий отдел кишечника
Двенадцатиперстная кишка	Тощая кишка	Подвздошная кишка

Морфометрические исследования		Эпителиальная ткань
-толщина всей кишечной стенки -толщина слизистой оболочки -толщина мышечной оболочки -толщина серозной оболочки -высота ворсинок -ширина ворсинок -глубина крипт -ширина крипт -количество ворсинок на 550 мкм длины слизистой оболочки -количество крипт на 550 мкм длины слизистой оболочки -отношение ворсинок к криптам		Каемчатые эпителиоциты
		Цитометрические исследования -длинный диаметр ядра -короткийдиаметр ядра -высота клетки -ширина клетки -площадь ядра -площадь клетки -митотический индекс (МИ) -индекс дегенерации (ИД) -отношение МИ к ИД
		Цитохимические исследования эпителиоцитов -дезоксирибонуклеиновая кислота -дезоксирибонуклеопротеиды -рибонуклеиновая кислота -рибонуклеопротеиды -суммарные белки -кислые белки -основные белки

Материал фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, жидкости Карнуа с последующей заливкой в парафин (Pears, 1962; Меркулов Г.А., 1969; Кононский А.Д., 1976, 1992). При проведении гистологических и цитологических исследований учитывали возможность возникновения объективных и субъективных артефактов (Войно-Ясенецкий, Жаботинский, 1970). Гистологические, гистохимические исследования проводились в межкафедральной научной лаборатории специальности Ветеринария Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева и в вирусологическом отделе ГБУ Мордовская республиканская ветеринарная лаборатория г. Саранск. Изучение специфичности возрастных особенностей строения кишечной стенки и составляющих ее оболочек проводили на депарафинированных серийных срезах, полученных на роторном микротоме МПС-2 (толщина срезов 5 - 10 мкм). Полученные срезы окрашивали гематоксилин-эозином по Майеру и Маллори, по Доменичи-Кедровскому (Роскин Г.И.,1951; Меркулов Г.А., 1969; Кононский А.Д., 1976). Каемчатые эпителиоциты выявляли диазометодом по Пирсу (1962) и импрегнацией по Футу (Меркулов Г.А., 1969). Толщину всей кишечной стенки, толщину слизистой, подслизистой, мышечной и серозной оболочек, высоту и ширину ворсинок, глубину и ширину крипт измеряли при помощи окуляр-микрометра МОВ 1-16х во всех возрастных группах. Высоту и ширину ворсинок, глубину и ширину крипт вычисляли по формуле:

а + б + с

h = ------------;

где: а - высота и ширина ворсинок, глубина и ширина крипт в области дна складки; б - высота и ширина ворсинок, глубина и ширина крипт в области боковой поверхности складки; с - высота и ширина ворсинок, глубина и ширина крипт в области вершины складки; 3 - число измерений

Относительный прирост толщины, в процентах по Броди (1927) кишечной стенки и составляющих ее оболочек в двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишках определяли по формуле (цитирую по Свечину К.Б., 1961):

(Wt - W0) 100

Б =-----------------------------------

(Wt + W0) : 2

где: Б- относительный прирост в процентах за определенный отрезок времени; Wt - толщина в данном возрасте (t); W0- толщина начальная (0); Б1 - относительный прирост в % по Броди по отношению к предыдущему возрасту плода; Б2 - относительный прирост в % по Броди по отношению к новорожденному поросенку.

Цитометрию каемчатых эпителиоцитов двенадцатиперстной, тощей, подвздошной кишок проводили путем измерения длинного (Дд) и короткого (Кд) диаметров ядра, высоты и ширины клетки. Площадь ядра и клетки, цитоплазмо - ядерное (ЦЯО) вычисляли по формулам:

а б Sкл - Sя

Sя = × ---- × ----; Sкл = а × б ; ЦЯО = ------------------

2 2 Sя

где: Sя - площадь ядра; Sкл - площадь клетки; а - длинный диаметр ядра или высота клетки; б - короткий диаметр ядра или ширина клетки; ЦЯО- цитоплазмено - ядерное отношение.

Митотическую активность (митотический индекс-МИ) и дегенеративные изменения, апоптоз эпителиоцитов (индекс дегенерации ИД) каемчатых эпителиоцитов определяли из 1000 клеток в миллипроцентах (Й). Одновременно вычисляли суммарное отношение МИ к ИД клеток.

Цифровые данные обрабатывались биометрическим методом исследования (Кононский И.А.,1976). Определяли среднюю арифметическую (М) и среднеквадратичное отклонение (). В необходимых случаях вычисляли коэффициент корреляции (ч) по формулам:

V (V - M)2 (Vx - Mx) × (Vy - My)

М= -----; = ------------; ч = ----------------------------- .

n n (n - 1) × x × y

Цито- и гистохимическими методами исследования выявляли ДНК и РНК метиловым зеленым - пиронином по Браше, ДНК по Фельгену-Розенбеку (Пирс З., 1962; Лилли Р., 1969; Кононский А.И., 1976), с обязательной постановкой контрольных реакций на ДНК и РНК (Пирс, 1962). Освобождение нуклеиновых кислот (НК) от белковых компонентов проводили в растворе трипсина (0,1 мг/мл при 37 0С в течение 30 минут) и в 4 % растворе трихлоруксусной кислоты (ТХУ) (при 90 0С в течение 15 минут).

Реакции на основные, кислые и суммарные белки проводили в водном и сулемовом растворе бромфенолового синего, сулемабромфеноловым синим по Бонхегу. Контролем в реакциях на кислые и основные белки служили дезаминированные препараты, а также препараты, обработанные раствором трипсина (Пирс З., 1962; Елисеев В.Г., 1967).

Для более объективного сопоставления полученных результатов при гистохимических исследованиях выводили средний гистохимический коэффициент (СГК) для различных клеточных дифферонов. Степень интенсивности окрашивания определяли по 5 бальной системе (Астальди и Верга, 1957) по формуле :

5а + 4б + 3в + 2г + 1д + 0

СГК = ---------------------------------,

где: а, б, в, г, д - количество клеток; цифры - 5, 4, 3, 2, 1, 0 - степень интенсивности окраски; n - общее число клеток. Отсутствие окраски обозначали через 0.

Полученные цифровые данные обрабатывали методом вариационной статистики с использованием критерия (t) Стьюдента. Динамика показателей отражена на графиках, построенных с использованием программы Microsoft Word 2003. Статистическая обработка результатов исследований осуществляли на основе параметрического метода Стьюдента (Лакин, 1980).

Среднеарифметическую (М), среднее квадратичное отклонение (σ), ошибку среднего (±m) и критерий Стьюдента (t) определяли по формулам 2, 3, 4, 5. (Плохинский Н.А., 1961).

(2), (3), (4), (5).

Корреляционный анализ проводили с использование коэффициента линейной корреляции Пирсона. Все расчеты произведены с помощью персонального компьютера.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Развитие кишечной стенки, ее оболочек и структур в тонком отделе кишечника у зародышей, плодов и новорожденных поросят.

Толщина кишечной стенки двенадцатиперстной, тощей, подвздошной кишок на позднезародышевой стадии и плодном этапе развития достоверно (p< 0,05) увеличивается: в двенадцатиперстной кишке - от 316,4 7,1 мкм у 35-суточного зародыша до 533,15 11,0 мкм у новорожденного поросенка; в тощей соответственно - от 308,0 6,7 мкм до 527,3 10,0 мкм; в подвздошной - от 241,6 4,9 мкм до 525,5 10,5 мкм соответственно.

Толщина слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки, включая ворсинки, с увеличением возраста достоверно (p< 0,05) увеличивается от 225,25,2 мкм до 282,45,4 мкм; в тощей кишке - от 162,5 4,2 мкм до 324,0 6,4мкм; в подвздошной - от 145,3 3,8 мкм до 330,6 5,9 мкм.

В своем развитии, по динамике абсолютного и относительного (в % по Броди) роста толщины, слизистая оболочка двенадцатиперстной кишке опережает ее развитие в тощей и подвздошной кишках.

Толщина подслизистой оболочки двенадцатиперстной кишки, достоверно (p< 0,05) увеличивается от 41,2 1,4 мкм до 114,7 3,7 мкм; в тощей кишке - от 98,2 3,1мкм до 119,4 3,2 мкм; в подвздошной - от 63,2 2,3 мкм до 81,9 2,7 мкм. Соответственно морфологическая зрелость подслизистой оболочки, по возрастной динамике абсолютного и относительного прироста ее толщины выявляется в двенадцатиперстной кишке на 52-сутки, в тощей кишке - на 45-сутки, в подвздошной кишке - на 62-сутки раннеплодной стадии развития свиней. В своем развитии, по динамике абсолютного и относительного (в % по Броди) роста толщины, подслизистая оболочка в тощей кишке опережает ее развитие в двенадцатиперстной и подвздошной кишках.

Толщина всей мышечной оболочки, ее кольцевого слоя (начиная с 35- суточного возраста зародыша) и продольного слоя (начиная с 55-суточного возраста плода) с увеличением возраста до рождения поросят достоверно (p< 0,05) увеличивается: в двенадцатиперстной кишке соответственно - от 48,9 1,9 мкм до 130,5 5,1 мкм; кольцевого слоя - от 48,9 1,9 мкм до 91,5 4,2 мкм; продольного слоя - от 20,8 0,2 мкм до 39,0 0,9 мкм; в тощей кишке соответственно - от 44,4 1,7 мкм до 103,3 3,3 мкм; кольцевого слоя - от 44,4 1,7 мкм до 68,9 2,8 мкм; продольного слоя - от 23,7 0,2 мкм до 34,2 0,5 мкм; в подвздошной кишке соответственно - от 31,00,5 мкм до 104,7 3,8 мкм; - от 31,00,5 мкм до 60,52,6 мкм; - от 31,80,3 мкм до 45,61,2 мкм.

Морфологическая зрелость мышечной оболочки, ее кольцевого и продольного слоев, по возрастной динамике абсолютного и относительного прироста их толщины по Броди, выявляется в двенадцатиперстной кишке - у 52, 87, 80-суточных плодов, в тощей кишке - у 53, 86, 85-суточных, в подвздошной кишке - у 62, 60, 64-суточных плодов.

Толщина серозной оболочки достоверно (p< 0,05) увеличивается: в двенадцатиперстной кишке от 1,1 0,1 мкм до 6,0 0,2 мкм; в тощей кишке - от 2,9 0,1 мкм до 8,1 0,3 мкм; в подвздошной кишке - от 2,3 0,1 мкм до 8,3 0,3 мкм. Морфологическая зрелость серозной оболочки, по возрастной динамике абсолютного и относительного (в % по Броди) прироста ее толщины выявляется в двенадцатиперстной кишке 70-суточных плодов, в тощей кишке у 63-суточных плодов, подвздошной кишке - у 70- суточных плодов.

Слизистая оболочка во всех исследуемых кишках, исследуемых возрастных группах, формирует складки, ворсинки и крипты. Вершина, боковые поверхности и дно складок покрыты ворсинками разной формы и длины, а также имеют крипты различной глубины залегания. Высота ворсинок, их форма зависит от их локализации на поверхности складки и отдела тонкого кишечника. В двенадцатиперстной кишке форма ворсинок в основном однообразная, они имеют листовидную форму с закругленной вершиной, довольно широкие, а у основания выявляются соединительнотканные компоненты.

Высота ворсинок в двенадцатиперстной кишке достоверно (p< 0,05) увеличиваются от 114,0 6,3 мкм, у 35-суточных зародышей до 250,8 8,7 мкм у новорожденных поросят; в тощей кишке - от 114,7 6,8 мкм до 304,0 10,1 мкм; в подвздошной кишке - от 114,3 6,5 мкм до 345,7 10,4 мкм соответственно. Ширина ворсинок в двенадцатиперстной кишке достоверно (p< 0,05) увеличивается от 47,7 1,0 мкм у 35-суточных зародышей до 75,4 1,7 у новорожденных поросят; в тощей кишке - соответственно от 44,7 1,1 мкм до 74,4 1,5 мкм; в подвздошной кишке - от 45,0 1,2 мкм до 74,4 1,5 мкм. Количество ворсинок на 550 мкм длины слизистой оболочки, с 35-суточного возраста зародыша и до рождения поросят, увеличиваются в двенадцатиперстной в тощей и подвздошной кишке от 3,0 до 5,0. Увеличение высоты ворсинок в различных кишках и в разные возрастные группы происходит неравномерно и имеет темпы относительного роста и снижения прироста высоты ворсинок. Процесс дегенерации и деструкции кишечных ворсинок, во всех участках тонкого отдела кишечника, различен во времени и начинается с отторжения эпителия вершины ворсинок с образованием лэпителиальных шнуров.

Крипты первоначально выявляются в двенадцатиперстной кишке у 55-суточных плодов, а позднее, у 65-суточных плодов, в тощей и подвздошной кишках. Крипты двенадцатиперстной и подвздошной кишок залегают глубже, чем в тощей кишке. Полученные нами данные совпадают с данными Л.В. Давлетовой (1975), согласно ее данных формирование крипт первоначально происходит в двенадцатиперстной кишке у 50-суточных эмбрионов свиней, а позднее в тощей и подвздошной кишках.

Глубина залегания крипт у плодов и новорожденных поросят достоверно (p < 0,05) увеличивается. В двенадцатиперстной кишке от 46,7 2,1 мкм у 55-суточных плодов до 74,5 3,2 мкм у новорожденных поросят; в тощей кишке - от 47,0 2,4 мкм у 65-суточных плодов до 75,2 3,3 мкм у новорожденных поросят; в подвздошной кишке - от 52,4 2,4 мкм у 65-суточных плодов до 75,7 3,2 мкм у новорожденных поросят. Ширина крипт достоверно (p < 0,05) увеличивается: в двенадцатиперстной кишке - от 22,7 0,6 мкм у 55-суточных плодов до 45,8 1,8 мкм у новорожденных поросят; в тощей кишке - от 21,4 1,0 мкм у 65-суточных плодов до 46,2 2,2 мкм у новорожденных поросят; в подвздошной кишке - от 24,7 1,2 мкм у 65-суточных плодов до 45,7 2,2 мкм у новорожденных поросят.

Количество крипт на 550 мкм длины слизистой оболочки, с увеличением возраста, достоверно (p < 0,05) увеличивается: в двенадцатиперстной кишке от 5,0 0,1 у 55-суточных плодов до 9,0 0,3 у новорожденных поросят; в тощей и подвздошной кишках количество крипт увеличиваются от 5,0 0,1 у 65-суточных плодов до 7,0 0,3 мкм у новорожденных поросят.

Соотношение количества ворсинок к количеству крипт на 550 мкм длины слизистой оболочки, уменьшается в двенадцатиперстной кишке - от 0,8 : 1 у 55-суточных плодов до 0,6:1 у новорожденных поросят; в тощей это соотношение увеличивается - от 0,6:1 у 65-суточных плодов до 0,7:1 у новорожденных поросят; в подвздошной оно уменьшается - от 0,8:1 у 65-суточных плодов до 0,7:1 у новорожденных поросят.

3.3 Развитие каемчатых эпителиоцитов слизистой оболочки двенадцатиперстной, тощей, подвздошной кишок у свиней в эмбриогенезе.

3.3.1. Цитометрические характеристики каемчатых эпителиоцитов слизистой оболочки.

Ворсинки и крипты покрыты однослойным микроворсинчатым эпителием, за исключением основания ворсинок и шейки крипт где каемчатый эпителий (КЭ) многорядный. Во всех участках ворсинок и крипт преобладает однослойный цилиндрический (каемчатый) эпителий (КЭ).

Цитометрическими исследованиями КЭ тонкого отдела кишечника установлено, что площадь ядра и клетки КЭ, цитоплазмо - ядерное отношение КЭ зависит от места их локализации и имеется ряд нижеследующих особенностей: 1. длинный диаметр, короткий диаметр и площадь ядра КЭ, высота, ширина и площадь КЭ слизистой оболочки тонкого отдела кишечника, в период от 35-суточного возраста зародыша до новорожденного поросенка, достоверно (р< 0,05) увеличивается, но имеет различную динамику в зависимости от места локализации в ворсинках, криптах и участка тонкой кишки; 2. цитоплазменно - ядерное отношение (ЦЯО) КЭ различных участков ворсинок и крипт слизистой оболочки тонких кишок, в эмбриогенезе свиней, имеет разнонаправленную динамику, в зависимости от места локализации КЭ и возраста плода и характеризуется: 1) в двенадцатиперстной кишке в области вершины ворсинок ЦЯО уменьшается соответственно - от 0,8 до 0,3; в области боковых поверхностей ворсинки - увеличивается соответственно от 0,4 до 0,7; в области основания ворсинок - увеличивается от 0,3 до 1,6; в области крипт уменьшается - от 2,8 до 1,6; 2) в тощей кишке в области вершины ворсинок ЦЯО уменьшается от 1,6 до 0,3; в области боковых поверхностей ворсинки уменьшается соответственно - от 2,1 до 0,6; в области основания ворсинок уменьшается соответственно от 1,8 до 1,2; в области крипт увеличивается - от 0,6 до 1,2; 3) в подвздошной кишке в области вершины ворсинок ЦЯО уменьшается от 1,5 до 0,6; в области боковых поверхностей ворсинки увеличивается соответственно от 0,2 до 0,7; в области основания ворсинок увеличивается - от 0,1 до 0,8; в области крипт увеличивается - от 0,5 до 1,2.

Динамика митотической активности (МИ) и индекса дегенерации (ИД) каемчатых эпителиоцитов (КЭ) слизистой оболочки стенки тонкой кишки в эмбриогенезе свиней крупной белой породы имеет различные показатели, и зависит: от места локализации КЭ в структурах кишечной стенки; уровня дифференциации клеток; отдела тонкого кишечника; возраста плода. Суммарное отношение МИ к ИД КЭ ворсинок и крипт уменьшается с 2,6 у 35-суточных зародышей до 1,2 у 85-суточных плодов и в дальнейшем остается на данном уровне до рождения поросят, что указывает на сохраняющееся преобладание делящих КЭ над количеством погибающих.

3.3.2. Гистохимические характеристики локализации и содержания нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, суммарных, основных и кислых белков в каемчатых эпителиоцитах слизистой оболочки.

1. У зародышей от 35-суток и до новорожденных поросят, локализация и динамика интенсивности реакции РНК и ДНК, РНП и ДНП эпителиоцитов тонких кишок зависит от места локализации в ворсинках и криптах, уровня дифференциации клеток и имеет различную динамику. При этом выявляются три фракции РНК - диффузная, зернистая и перинуклеарная. В цитоплазме КЭ основания ворсинок, крипт и концевых отделов дуоденальных желез наблюдается более интенсивная реакция зернистости РНК, несколько меньшая - в КЭ боковых поверхностей ворсинки и наименьшая - в КЭ вершины ворсинки. Интенсивность реакции РНК и РНП цитоплазмы и ядра эпителиальных клеток возрастает у КЭ шейки, боковой поверхности и дна крипт от 2,0 до 5,0 баллов, а в бокаловидных клетках (БК) боковой поверхности и дна крипт от 2,0 до 3,5 баллов СГК. Наибольшая интенсивность реакции отмечается в панетовских клетках (ПК) дна крипт от 4,5 до 5,0 баллов СГК. Выявляется брыжеечно - дистальный и краниально - каудальный градиент интенсивности реакции на ДНК (ДНП) и РНК (РНП) в эпителиоцитах разных участков тонкого отдела кишечника.

2. Максимальная интенсивность реакции на суммарные белки выявляется в ядре и цитоплазме КЭ вершины ворсинок, где они располагаются в виде крупных гранул. С ростом плода, в эпителиальных клетках ворсинок наблюдается увеличение содержания суммарных белков. Перед рождением повышенное содержание суммарных белков сохраняются.

У плодов и новорожденных поросят интенсивность реакции на кислые белки в разных участках тонкого отдела кишечника увеличивается: в двенадцатиперстной кишке от 2,5 до 4,0 баллов; в тощей кишке - от 2,5 до 4,0 баллов; в подвздошной кишке - от 2,5 до 4,0 баллов. При этом выявляется два периода снижения с последующим увеличением интенсивности реакции на кислые белки: в двенадцатиперстной кишке - у плодов на 35, 95-сутки и у новорожденных поросят; в тощей кишке - у плодов на 45, 55, 95-суток; в подвздошной кишке - у 105-суточных плодов и новорожденных поросят. В этом возрасте кислые белки окрашиваются в темно-синий или темно-фиолетовый цвет. КЭ крипт окрашиваются слабее, чем КЭ боковых поверхностей и вершины ворсинок.

Возрастная динамика интенсивности реакции на основные белки проявляется увеличением: в двенадцатиперстной кишке от 3,0 до 4,5 баллов; в тощей кишке - от 3,0 до 4,5 баллов; в подвздошной кишке - от 3,0 до 4,5 баллов. При этом выявляется два периода, статистически, снижения с последующим увеличением интенсивности реакции на основные белки: в двенадцатиперстной кишке - у плодов на 45, 55, 105-сутки и у новорожденных поросят; в тощей кишке - у плодов на 55, 95-сутки; в подвздошной кишке - у плодов на 45, 105-сутки и новорожденных поросят. Основные белки формируют остов клетки и выявляются в виде равномерной сети синего или розового цвета.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

На основании проведенных нами комплексных исследований морфологической и гистохимической характеристики: кишечной стенки; слизистой, подслизистой, мышечной и серозной оболочек кишечной стенки; ворсинок и крипт; каемчатых эпителиоцитов слизистой оболочки тонкого отдела кишечника у зародышей, плодов и новорожденных поросят крупной белой породы, районированной в Республике Мордовия, проведенных с учетом периодизации развития млекопитающих, предложенной профессором Л.П. Тельцовым с соавторами (1987 - 2005) можно отметить следующее:

1. Специализация структур кишечной стенки тонкого отдела кишечника проходит по нижеследующим показателям: 1) по динамике роста и развитию слизистой, подслизистой, мышечной и серозной оболочек; 2) по росту толщины всей кишечной стенки и ее слизистой, подслизистой, мышечной и серозной оболочек; 3) по высоте и форме складок кишечной стенки, по формированию ворсинок и крипт, по количеству ворсинок и крипт на 550 мкм длины слизистой оболочки.

На аналогичную закономерность указывали в своих работах: по свиньям - А.М. Михайлова (1991), В.Е. Соболев (2000), Э.Ф. Ложкин (2006), С.В. Петракова (2006), З.Г. Шляпникова (2006), Ю.А. Боряева (2009); по крупному рогатому скоту - В.А. Столяров (1993, 2001), Л.П. Тельцов и др. (1997, 2005), Т.А. Романова (1999), В.А. Здоровинин (2008) и др.

Следовательно, данная закономерность является общебиологической, но имеет свои видовые, породные и зональные особенности.

2. Образование "зрелых" ворсинок новой генерации в разных отделах тонкой кишки различно по времени. Вершины "зрелых" ворсинок подвергаются дегенерации, деструкции, апоптозу и экструзии эпителия в просвет кишечника у свиней и крупного рогатого скота отмечали в своих работах В.Г.Ульянов (1969), J.H. Abell (1969), В.А. Столяров, Л.П. Антошина (1998), Т.А. Романова (1999), Л.П. Тельцов (1984-2010), З.Г Шляпникова (2006), В.А. Гаврилова (2006), Ю.А. Боряева (2009) и др.

С 35-суточного возраста зародышей и до рождения поросят: высота и ширина ворсинок; глубина и ширина крипт; количество ворсинок и крипт на 550 мкм длины измерения; отношение количества ворсинок к криптам увеличивается. По нашему мнению данные процессы подчинены общебиологическим закономерностям, но имеют свои видовые, породные и зональные особенности.

3. Морфологическая зрелость органа и его структур, у зародышей, плодов и новорожденных поросят, по динамике абсолютного и относительного прироста толщины: а) всей кишечной стенки тонкого отдела кишечника в двенадцатиперстной кишки выявляется на 50-сутки, а в тощей и в подвздошной кишке на 53-сутки пренатального онтогенеза; б) слизистой оболочки - в двенадцатиперстной - на 43 сутки, в тощей кишке - на 53-сутки, в подвздошной - на 50-сутки плодного этапа развития свиней; в) всей мышечной оболочки, ее кольцевого и продольного слоев, у зародышей, плодов с 35-суточного возраста и до рождения поросят, выявляется в двенадцатиперстной кишке - у 52, в тощей кишке - у 53, в подвздошной кишке - у 62-суточных плодов поросят; г) серозной оболочки выявляется в двенадцатиперстной кишке у 70-суточных; в тощей кишке у 63-суточных; подвздошной кишке - у 70-суточных плодов поросят.

Эти данные определены впервые по крупной белой породе, районированной в Республике Мордовия.

4. Установлена неравномерность реакции на ДНК в ядре эпителиоцитов устья и дна крипт. Более интенсивная реакция на ДНК и ДНП, РНК и РНП выявлена в КЭ двенадцатиперстной кишки, по сравнению с тощей и подвздошной кишками. О наиболее интенсивной реакции на РНК в двенадцатиперстной кишке, по сравнению с тощей и подвздошной кишками у млекопитающих, указывают в своих работах З.П. Скординский и др. (1970), В.П. Романишин и др. (1970), С.В. Стояновский, В.П. Фрич (1977), Л.П. Тельцов (2005), Т.А. Романова (1999), З.Г. Шляпникова (2006).

По нашему мнению данный процесс подчинен общебиологическим закономерностям, но имеет свои видовые, породные и зональные особенности.

Суммарные белки ядер эпителиоцитов тонкого отдела кишечника выявляются как интенсивно окрашенные глыбки, распределенные по всей кариоплазме. Максимальная интенсивность реакции белков выявляются около ядерной оболочки и в области щеточной каемки. При дифференциальном исследовании белков по Микель-Кальво выяснено, что в ядрах эпителиальных клеток основные белки выявляются в виде зерен, распределенных по всей кариоплазме, придающие ей сине-фиолетовую окраску. Анализ полученных данных по локализации суммарных, основных и кислых белков в клеточных дифферонах энтероцитов тонкого отдела кишечника свиней, в эмбриогенезе, показал, что в энтероцитах увеличивается концентрация суммарных, основных и кислых белков.

ВЫВОДЫ

1. Толщина кишечной стенки и ее оболочек с 35-суточного возраста зародышей до рождения поросят, увеличивается неравномерно и асинхронно: 1) толщина кишечной стенки достоверно увеличивается в двенадцатиперстной кишки в 1,7 раза; в тощей - в 1,8 раза; в подвздошной - в 2,2 раза; 2) толщина слизистой оболочки, включая ворсинки, достоверно увеличивается в двенадцатиперстной кишки в 1,2 раза; в тощей - в 1,7 раза; в подвздошной - в 2,3 раза; 3) толщина мышечной оболочки, ее кольцевого и продольного слоев (начиная с 55-суточного возраста плода) достоверно увеличивается в двенадцатиперстной кишки в 2,7 ,1,9 и 1,9 раза; в тощей - в 2,3 , 1,6 и 1,5 раза; в подвздошной - в 3,4 , 2,0 и 1,4 раза соответственно.

2. Высота и ширина ворсинок, их количество на 550 мкм длины слизистой оболочки с 35-суточного возраста зародышей до рождения поросят, достоверно увеличивается: в двенадцатиперстной кишке в 2,2 , 1,6 и 1,7 раза; в тощей кишке - в 2,7 , 1,7 и 1,7 раза; в подвздошной кишке - в 3,0 , 1,7 и 1,7 раза соответственно.

Глубина, ширина и количество крипт на 550 мкм длины слизистой оболочки в двенадцатиперстной кишке с 55-суточного возраста, а в тощей и подвздошной кишках с 65-суточного возраста зародышей до рождения поросят, достоверно увеличивается: в двенадцатиперстной кишке в 1,6 , 2,0 и 1,8 раза; в тощей кишке - в 1,6 , 2,2 и 1,4 раза; в подвздошной кишке - в 1,4 , 1,9 и 1,4 раза соответственно.

3. Морфологическая зрелость, по динамике абсолютного и относительного (в % по Броди) роста: толщины кишечной стенки выявляется: в двенадцатиперстной кишки на 50-сутки; в тощей и в подвздошной кишке - на 53-сутки; толщины всей мышечной оболочки выявляется в двенадцатиперстной кишке - на 52-сутки, в тощей кишке - на 53-сутки, в подвздошной кишке - на 62-сутки эмбриогенеза свиней.

4. Возрастная динамика локализации и концентрации нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, суммарных, основных и кислых белков в каемчатых эпителиоцитах слизистой оболочки тонкого отдела кишечника характеризуется: 1) наличием краниально-каудального градиента интенсивности реакции на ДНК (ДНП) и РНК (РНП) в эпителиоцитах разных участков тонкого отдела кишечника; 2) с увеличением возраста поросят увеличивается концентрация суммарных, основных и кислых белков.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Результаты исследований: по возрастной архитектонике кишечной стенки тонких кишок и составляющих ее оболочек; по закономерностям развития структур слизистой оболочки; по динамике роста площади ядра и цитоплазмы клеточных дифферонов, их ЦЯО, МИ и ИД; по локализации и динамике нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, белков, относятся к фундаментальным и могут быть использованы:

- при написании соответствующих разделов и справочных руководств по сравнительной анатомии, эмбриологии, гистологии и эволюционной физиологии;

- в учебном процессе для чтения лекций и проведения практических занятий по общей и частной эмбриологии, гистологии, цитологии, анатомии и физиологии на биологических, ветеринарных и зоотехнических факультетах высших учебных заведений;

- в лабораторных исследованиях породных и индивидуальных особенностей развития пищеварительной системы плодов свиней с целью установления адаптационных возможностей организма.

Полученные сведения по возрастной архитектонике строения кишечной стенки, ее оболочек и слоев являются морфологическим статусом для свиней крупной белой породы в эмбриогенезе. Они необходимы для практики выращивания животных в разных природных - климатических зонах, при различных технологиях выращивания, условиях содержания и кормления свиней.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ

1. Басова (Митрофанова) Т.М. Возрастная динамика содержания нуклеиновых кислот в энтероцитах кишечника у поросят /Ю.А. Боряева, В.А. Столяров, С.А. Боряев, Т.М. Басова //Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии получения сельскохозяйственной продукции/Матер. V1 Междунар. науч. - практ. конф., посвящ. памяти С.А. Лапшина. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2010. С. 337 Ч 338.

2. Басова (Митрофанова) Т.М. Возрастная динамика содержания гликогена и гликозаминогликанов в энтероцитах кишечника у поросят./В.А. Столяров, Ю.А. Боряева, С.А. Боряев, Т.М. Басова //Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии получения сельскохозяйственной продукции/Матер. V1 Междунар. науч. - практ. конф., посвящ. памяти С.А. Лапшина. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2010. С. 417 Ч 418.

3. Басова (Митрофанова) Т.М. Цитометрические характеристики клеточных дифферонов эпителиальной ткани тонкого отдела кишечника у поросят от рождения до 60- суточного возраста /В.А. Гаврилова, А.А. Степочкин, Т.М. Басова// Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. -Казань, 2010. Т.201 С. 186 -190.

4. Басова (Митрофанова) Т.М. Развитие стенки тонкого отдела кишечника и его составляющих двенадцатиперстной, тощей, подвздошной кишок и их оболочек у поросят от рождения до 60-суточного возраста./В.А. Гаврилова, В.А. Столяров, Т.М. Басова// Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана- Казань, 2010. Т. 201. С. 191-195.

Авторефераты по всем темам >> Авторефераты по сельскому хозяйству

Blog