Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству
На правах рукописи
Романова Татьяна Алексеевна
ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ СТЕНКИ
ТОНКОЙ КИШКИ И ЕЁ ЭПИТЕЛИАЛЬНОЙ ТКАНИ
КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА В ОНТОГЕНЕЗЕ
06.02.01 - диагностика болезней и терапия животных,
патология, онкология и морфология животных
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
доктора биологических наук
Саранск 2010
Работа выполнена на кафедре морфологии и физиологии животных ГОУ ВПО Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева
Научный консультант: Тельцов Леонид Петрович
доктор биологических наук профессор,
заслуженный деятель науки РФ
Официальные оппоненты: доктор биологических наук профессор
Кузьмичева Лидия Васильевна
(Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева, г. Саранск)
доктор биологических наук профессор
Соловьева Любовь Павловна
(Костромская государственная сельскохозяйственная академия, г. Кострома)
доктор биологических наук профессор
Зайцева Елена Владимировна
(Брянский государственный университет, г. Брянск)
Ведущая организация ФГОУ ВПО Ивановская государственная сельскохозяйственная академия, г. Иваново.
Защита диссертации состоится л 10 декабря 2010 года в 10.00 час.
на заседании диссертационного совета Д 212.117.15 в Мордовском государственном университете им. Н.П. Огарева (430005, г. Саранск, ул. Большевистская, 68).
С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева.
Электронный вариант автореферата диссертации размещен на сайте http//vak.ed.gov.ru
Автореферат разослан л_____ ________________2010 г.
Ученый секретарь диссертационного совета,
доктор биологических наук, профессор В.П. Балашов
I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
1.1.
Актуальность темы. Практическое животноводство активно вмешивается в сформировавшийся организм, сложившийся и тщательно подогнанный эволюцией, проверенный отбором и селекцией многих поколений. Знание закономерностей и взаимосвязей многообразных явлений в организме, обеспечивающих выполнение сложных функций, составляет единое целое в морфофункциональном отношении и является научной базой для разработки наиболее совершенных способов содержания, разведения, выращивания животных для создания здоровых высокопродуктивных стад в сельскохозяйственном секторе экономики страны (Кальницкий, 2008; Дудин, Гадай, Павлова, 2009). Интенсификация животноводства требует глубоких знаний по биологии развития организма (Корочкин, 2001; Эрнст, 2001; Смирнов, 2003; Тельцов, Шашанов, 2003; Забалуев, 2008).
Всестороннее изучение и раскрытие закономерностей развития органов пищеварения сельскохозяйственных животных в онтогенезе является биологической основой для разработки полноценного кормления, содержания и получения максимальной продуктивности (Тельцов, Романова, Музыка, 2009). Органы пищеварения являются одним из связывающих звеньев между организмом и окружающей средой. В связи с непрерывно протекающими явлениями ассимиляции и диссимиляции, они представляют собой чрезвычайно подвижную систему. Известно, что от состояния желудочно-кишечного тракта в немалой степени зависит жизнеспособность животных, а у домашних - и показатели продуктивности (Эрнст, 2001). В частности, тонкий отдел кишечника, обладая различными функциями (секреторной, ферментативной, моторно-эвакуационной, всасывательной, эндокринной и иммунной) оказывает влияние на функцию всего организма. Морфофункциональные особенности этого отдела кишечника находится в прямой зависимости от содержания и кормления животных (Лапшин, 2000). Изменения функциональных особенностей желудочно-кишечного тракта в течение жизни неразрывно взаимосвязаны с постнатальным морфогенезом его структур, в первую очередь на клеточном и тканевом уровнях. Большой вклад в изучение вопросов, связанных с постнатальным становлением системы органов пищеварения сельскохозяйственных животных внесли: П. А. Ильин (1972); Л. В. Давлетова (1975), А. А. Алиев (1981), Л. П. Тельцов (1984 - 2009), П. К. Климов (1986), Н. М. Алтухов (1986-1996), А. И. Кузнецов (1996), В. И. Максимов (1999), П. П. Потехин и И. Л. Соловьева (1999) и др. На незрелость структур и имунной системы кишечника новорожденных животных указывают в своих работах Ю. И. Зимин (1983), И. Н. Никитченко, С. И. Плященко и А. С. Зенков (1988), В. В. Снитинский (1990), В. И. Степанов (1999), Е. Л. Горбунов (2002), А. И. Тариченко (2003) и др. Проблемы адаптации органов пищеварения к физико-химическим свойствам пищи приобретают особую актуальность и характеризуются все возрастающим интересом со стороны исследователей как биологического, так и медицинского профилей (Сапин, Никитюк, 1993; Молдавская, 2004-2008; Wayhs et. аl, 2004; Marcul Natali et al., 2005; Быков, Исаева, 2006; Сыч, 2005, 2007). Поэтому комплексное и детальное изучение органов пищеварения и в частности тонкого отдела на органном, тканевом и клеточном уровнях в онтогенезе является необходимым. Немногие исследования посвящены изучению динамики развития кишечной стенки и ее эпителиальной ткани крупного рогатого скота разных пород в пре - и постнатальном онтогенезе (Тельцов, 1984; Антошина, 1996; Кудаков, 1998; Столяров, 2001; Степанов, 2004). Исследований развития стенки тонкой кишки и ее эпителиальной ткани крупного рогатого скота черно-пестрой породы по этапам развития в онтогенезе не проводились.
1.2. Цель и задачи исследования. Целью работы является изучение закономерностей морфофункционального развития и возрастных особенностей стенки тонкой кишки, ее эпителиальной ткани от 20-суточного возраста эмбриона до 18-мес. возраста крупного рогатого скота черно-пестрой породы.
В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:
1. Проследить закономерности развития стенки тонкой кишки и сравнительную возрастную архитектонику по этапам развития у зародышей, плодов, телят и взрослых животных крупного рогатого скота черно-пестрой породы от 20-суточного возраста зародыша до формирования половой зрелости.
2. ЦитоЦ, гистологическими, цитохимическими, электронномикроскопическими, люминесцентномикроскопическими, биометрическими и другими методами исследования изучить возрастные особенности развития эпителиальной ткани и ее клеточных дифферонов по этапам развития.
3. Цито- и гистохимическими методами исследования изучить возрастную динамику и локализацию нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, белковых групп, аминокислот и углеводных компонентов в клетках эпителиальной ткани стенки тонкой кишки (двенадцатиперстной, тощей, подвздошной) крупного рогатого скота по этапам развития организма.
Работа является самостоятельным разделом комплексной темы кафедры морфологии и физиологии животных Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева Механизмы и закономерности индивидуального развития организмов (в норме и при патологии) (№ госрегистрации 01200704777), рекомендованной РАН (Поиск, № 35/745 от 29 августа 2003 г.) № 5.18 Механизмы и закономерности индивидуального развития организмов.
В работе были использованы следующие методические подходы:
1. Исследования проведены по этапам развития во внутриутробном периоде и в периоде постнатального развития (см. табл. 1);
2. Исследование проведено комплексно на разных уровнях организации (органном, тканевом, клеточном);
3. Развитие эпителиальной ткани изучено по всем составляющим компонентам гистогенеза, предложенным А.Г. Кнорре (1971), с уточнением и дополнением Л.П. Тельцова (1984, 1977);
Табл. 1 - Периодизация развития крупного рогатого скота в онтогенезе
(Тельцов, Романова, Кудаков, 2003)
Периоды | Этапы развития | Стадии развития | Критические фазы | ||
1. Внутриутробный период развития (от зачатия до рождения) | 1. Ранний этап (от зачатия до 34 сут) Эмбриональный этап | 1. Зиготы (до 1 сут.) 2. Дробление (2-12 сут.) 3. Гаструляция (13-19 сут.) 4. Закладки временных органов (20-34 сут.) | 1. Зиготы (до 1 сут.) 2. Имплантации (13-15 сут.) 3. Закладки временных органов (28-34 сут.) | ||
2. Средний этап (от 35 сут. до 2 мес.) Зародышевый этап | 5. Раннезародышевая (35-45 сут.) 6. Позднезародышевая (46-60 сут.) | ||||
3. Поздний этап (от 2 мес. до рожд.) Плодный этап | 7. Раннеплодная (2-5 мес.) 8. Среднеплодная (5-7 мес.) 9. Позднеплодная (7 мес. до рождения) | 4. Формирование дефинитивных органов 2 генерации (5-7 мес.) 5. Перед рождением (за 5-7 сут. до рождения) | |||
2. Постнаталь-ный период (от рождения до формирования половой зрелости) | 4. Новорож-денности (до 10-15 сут.) | 10. Новорожденности (до 10-15 сут.) | 6. Новорожденности (от рождения до 10-15 сут.) | ||
5. Молочный (от 10-15 сут. до 1-1,5 мес.) | 11. Молочная (от 10-15 сут. до 1-1,5 мес.) | 7. Формирования органов 4-й генерации (1-1,5 мес.) | |||
6. Переходный (от 1,5 до 6,5 мес.) | 12. Переходная (от 1-1,5 до 5-6,5 мес.) | 8. Закладка органов 5-й генерации (6-6,5 мес.) | |||
7. Завершающий этап полового созревания | 13. Формирования половой зрелости (6,5-18 мес.) | 9. Формирования органов 7-й генерации (10-12 мес.) | |||
3. Период зрелости (от завершенного полового созревания до смерти) | 8. Истинной зрелости (от 1,5-2 до 10-14 лет) | 14. Истинной морфофункциональной зрелости (от 1,5-2 до 10-14 лет) | |||
9. Геронто-логический (от 10-14 лет и старше) | 15. Старческая (от 10-14 лет и старше) | 10. Формирования органов старческой генерации (10-14 лет) | |||
4. Гистохимическими методами исследования изучены локализация и возрастная динамика активности нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, белков (основных, кислых, гистоновых), белковых групп (сульфгидрильных, дисульфидных, аминных, карбоксильных) и некоторых аминокислот (аргинин, тирозин, триптофан) и углеводных компонентов во всех клеточных дифферонах эпителиальной ткани тонкой кишки в онтогенезе;
5. Проведены цитометрические измерения площади ядра и цитоплазмы клеточных дифферонов эпителия слизистой оболочки тонкой кишки, даны сведения по цитоплазменно-ядерному отношению энтероцитов по этапам развития и по динамике митотического индекса (МИ) и индекса апоптоза (ИА) энтероцитов в онтогенезе.
1.3. Научная новизна. Представлена возрастная архитектоника развития стенки тонкой кишки и ее структур у крупного рогатого скота черно-пестрой породы как показатели нормы по этапам развития в онтогенезе.
Определены периоды и этапы закладки, формирования, дифференциации и развития эпителиальной ткани тонкой кишки в онтогенезе.
Получены новые данные по возрастной динамике роста ядра, цитоплазмы и цитоплазменно-ядерных отношений клеточных дифферонов кишечного эпителия, а также прослежена динамика митотической активности и индекса апоптоза энтероцитов разных участков ворсинок и крипт тонкого кишечника по этапам развития организма.
Установлена специфичность возрастной динамики и локализации нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, белков, белковых групп и полисахаридов в клетках эпителиальной ткани стенки тонкой кишки на различных этапах развития организма.
Работа впервые открывает проблему изучения этапности развития и критических фаз эпителиальной ткани и кишечной стенки тонкой кишки в онтогенезе.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Возрастная архитектоника и специфичность строения кишечной стенки и ее структур двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок крупного рогатого скота черно-пестрой породы по этапам развития организма.
2. Специфичность закладки, дифференциации и развития эпителиальной ткани и ее клеточных дифферонов по этапам развития.
3. Локализация и динамика содержания нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, белков и полисахаридов в клеточных дифферонах эпителиальной ткани по этапам развития.
4. Периодизация, этапность, критические фазы развития эпителиальной ткани и стенки органа в онтогенезе.
1.4. Научно-практическая значимость работы. Полученные данные расширяют имеющиеся в настоящее время сведения: о возрастных особенностях и закономерностях развития кишечной стенки тонкой кишки и ее структур у крупного рогатого скота черно-пестрой породы; о возрастной динамике закладки, формирования и дифференциации эпителиальной ткани стенки тонкой кишки и ее клеточных дифферонов; локализации нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, белковых и углеводных компонентов в клетках эпителиальной ткани стенки тонкой кишки на разных этапах развития. Полученные новые данные об особенностях морфогенеза стенки тонкой кишки и ее эпителиальной ткани представляют интерес для теоретических и прикладных разделов морфологии животных, биологии развития и практического животноводства.
1.5. Реализация результатов исследования. Материалы исследования используются в научных и учебных целях на кафедрах анатомии, гистологии, эмбриологии, физиологии и патологии: Мордовского, Брянского, Хакасского государственных университетов; Московской, Санкт-Петербургской, Казанской академий ветеринарной медицины; Барнаульского, Воронежского, Краснодарского, Омского, Оренбургского, Ставропольского, Саратовского аграрных университетов; Брянской, Бурятской, Ивановской, Костромской, Нижегородской, Самарской, Чувашской, Ульяновской сельскохозяйственных академий.
1.6. Апробация работы. Материалы диссертации доложены на: научной конференции Возрастная, видовая и адаптационная морфология (Улан-Удэ, 1992); XI съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Смоленск, 1992); Всероссийской научно-производственной конференции Гигиена, ветсанитария и экология животноводства (Чебоксары, 1994); Ш съезде анатомов, гистологов, эмбриологов РФ (Тюмень, 1994); I съезде ветеринарных врачей Республики Татарстан (Казань, 1995); научно-производственной конференции, посвященной памяти профессора А.А. Клишова (Санкт-Петербург, 1995); III конгрессе Международной ассоциации морфологов (Санкт-Петербург, 1996); Международном координационном совещании (Воронеж, 1997); Международной научной конференции, посвященной 70-летию образования зооинженерного факультета (Казань, 1997); Международной научной конференции, посвященной 40-летию института ветеринарной медицины БГАУ (Барнаул, 2002); Всероссийской научно-производственной конференции (Ульяновск, 2003); Международной конференции, посвященной 60-летию факультета ветеринарной медицины Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии (Ульяновск, 2003, 2009, 2010); Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 50-летию аграрного образования в Удмурдской Республике Эффективность адаптивных технологий в животноводстве (Ижевск, 2004); IХ научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета (Саранск, 2004); Всероссийской научно-практической конференции Роль науки в развитии АПК (Пенза, 2005); Международной научно-практической конференции Достижения зоотехнической науки и практики - основы развития производства продукции животноводства (Волгоград, 2005); IV Международной конференции, посвященной 100-летию академика РАСХН Н.А. Шманенкова Актуальные проблемы в животноводстве (Боровск, 2006); Международной научно-производственной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора И.А. Спирюхова (Пенза, 2007); ежегодных Огаревских чтениях: Естественные науки (Саранск, 1993Ц2009); ежегодных Республиканских научно-практических конференциях, посвященных памяти профессора С.А. Лапшина Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии получения сельскохозяйственной продукции (Саранск, 2005Ц2010); Всероссийской научно-практической конференции Достижения ветеринарной науки и практики (Киров, 2008); Международной научно-практической конференции Роль биологии и ветеринарной медицины в реализации национального проекта Развитие АПК (Оренбург, 2008); Международной научно-практической конференции Достижения современной ветеринарной науки и практики в области охраны здоровья животных (Краснодар, 2009); VI Всероссийском съезде АГЭ (Саратов, 2009); Х Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Ярославль, 2010).
1.7. Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 55 научных работах, в т.ч. в монографии: Тельцов Л.П., Романова Т.А., Музыка И.Г. Развитие кишечной стенки тонкой кишки и ее эпителиальной ткани в онтогенезе (2009) и 14 журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК. Частично материалы диссертационной работы использованы в монографиях: Тельцов Л.П., Ильин П.А., Столяров В.А. Функциональная морфология тонкой кишки в эмбриогенезе (1993); Тельцов Л.П., Здоровинин В.А., Красовитова О.В. Функциональная морфология толстой кишки в эмбриогенезе (2001).
1.8. Структура и объем диссертации. Работа изложена на 389 страницах компьютерного набора и включает введение, обзор литературы, материал и методы исследования, собственные исследования, обсуждение полученных результатов, выводы, практические предложения и список литературы, иллюстрирована 70 рисунками и 56 таблицами. Список использованных источников включает 356 источников, в т.ч. 49 иностранных.
2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследования проведены на 148 зародышах, эмбрионах и плодах в возрасте от 20 суток до рождения и на 130 телятах черно-пестрой породы от рождения до 18 месяцев. Сбор материала проводился в период убоя на мясокомбинате Саранский, а от подопытных телят - в лаборатории Гистофизиология кафедры морфологии и физиологии животных Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева, куда доставлялись телята из различных хозяйств Республики Мордовия.
Материалом исследования служили двенадцатиперстная, тощая и подвздошная кишки (см. схему исследований). Отобранный материал фиксировали для гистологических, гистохимических и электронномикроскопических (ЭМИ) исследований. В качестве фиксаторов использовали 12 % раствор нейтрального формалина, жидкости Карнуа и Шабадаша. Уплотнение материала проводили путем замораживания и заливки в парафин (Ромейс, 1953; Pearse, 1962; Основы гист. техн., 1967; Lilli, 1969; Меркулов, 1969; Кононский, 1976; Семченко и соавт., 2006). При гисто - и цитологических исследованиях учитывалась возможность возникновения объективных и субъектив-
Схема исследований развития стенки тонкой кишки и ее эпителиальной ткани крупного рогатого скота в онтогенезе
ных артефактов (Войно-Ясенецкий, Жаботинский, 1970).
Изучение специфических возрастных особенностей строения стенки и составляющих ее оболочек двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок проводили на срезах, полученных на роторном микротоме МПСЦ2. Морфометрию проводили путем измерения толщины: всей кишечной стенки со складками и кишечной стенки без складок; слизистой оболочки и ее подслизистой основы; высоты и ширины ворсинок; глубины и ширины крипт; выводили соотношения количества ворсинок и крипт на определенную единицу измерения (на 550 мкм длины слизистой оболочки). Измерения проводились с помощью окулярЦмикрометра ОКЦ15.
Цитометрия энтероцитов двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок проводилась путем измерения длинного и короткого диаметров ядра, высоты и ширины энтероцита на гистологических препаратах, окрашенных гематоксилин-эозином. На основе этих показаний вычислялось цитоплазменноЦядерное отношение (ЦЯО).
Митотическая активность (митотический индекс - МИ) и дегенеративные изменения (индекс апоптоза - ИА) определялись из 1000 энтероцитов (миллипроцентах, Й). МИ и ИА энтероцитов изучались в разных участках: на вершине, боковых поверхностях, основания ворсинок и в области крипт. Одновременно выводилось суммарное отношение МИ и ИА ворсинок и крипт. Цифровые данные обрабатывались биометрическим методом исследования (Кононский, 1976), в необходимых случаях выводили коэффициент корреляции ( ).
Для электронномикроскопических исследований кусочки кишечной стенки отбирали из средней части двенадцатиперстной, тощей, подвздошной кишок. Фиксацию отобранного материал осуществляли погружением его в 2,5 % раствор глютарового альдегида на 0,1 М фосфатном буфере (рН 7,2) в течение 4 - 12 часов.
Для выявления нуклеиновых кислот использовали реакции по Браше с применением метилового зеленого и пиронина. Дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) выявляли реакцией по ФельгенуРозенбеку.
Для гистохимического выявления суммарных белков использовались реакции выявления суммарных белков методом Бонхега, основных и кислых белков - метод Микель - Кальво (Кононский, 1976).
Для дифференциального анализа углеводов использовали гистохимические особенности функциональных групп углеводных компонентов. Начальным этапом дифференциации углеводных компонентов является использование классических методов гистохимической идентификации гликопротеинов ШИК-реакцией, разработанной McManus (1946), а также Л. А. Шабадашем (1947). Контролем при проведении реакции на гликоген служили препараты, предварительно обработанные альфаамилазой (Роскин, 1951). Гликолипиды исключались из реакции обработкой препарата хлороформом и абсолютным спиртом во время уплотнения материала. Гликозаминогликаны (ГАГ) выявлялись реакцией коллоидным железом - по Хейлу (пропись Виноградова, Черемных, 1957; МюллераМитина, 1966), основным коричневым - по Шубичу (Шубич, 1961), альциановым синим - по Стидмену и сульфатированием - по Елисееву (Осн. гист. техн., 1967). За основу дифференциального выявления углеводных соединений ГАГ протеогликанов в тканях была принята схема В.В. Виноградова (1971), а также рекомендации Э. Пирса (1962), Спайсера (1963), М.Г. Шубича с соавт. (1966, 1975, 1982), Лилли (1969), П.А. Ильина (1972), А. Кононского (1976), Л.П. Тельцова (1984, 1997).
юминесцентномикроскопические исследования (ЛМИ) нуклеопротеидов и углеводов проводили на срезах, флюорохромированных в растворе акридинового оранжевого (АО) в разведении 1: 10000, приготовленном на цитратно-фосфатном буфере при рН 2,2, 3,0, 4,2, 5, 0, 7,0. Время подбирали экспериментально в интервале от 10 секунд до 10 минут. Интенсивность свечения суммарных компонентов обозначали в баллах и выводили флуоресцентно-микроскопический коэффициент (СФК). Для идентификации полинуклеопротеидов, белков, полисахаридов в клетках и тканях использовали рабочую схему, предложенную Л.П. Тельцовым (1997)
Активность щелочной фосфатазы определяли по Гомори в модификации Фрединсона и методом азосочетания с применением соли диазония-5-хлор-О-толуидин (Пирс, 1962). Для контроля использовали срезы, инкубированные нагреванием при + 90 0С в течение 5 мин.
Для объективного сопоставления результатов реакций при гистохимических исследованиях выводили средний гистохимический коэффициент (СГК) по 5-балльной системе с переводом на проценты (Тельцов, 1984). Цифровые данные обрабатывались биометрическими методами.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Развитие стенки тонкой кишки и ее эпителиальной ткани на раннем этапе (от 20 до 34 суток) внутриутробного периода
Стенка тонкой кишки эмбриона коровы 20-34-суточного возраста выстлана внутри однослойным, многорядным эпителием, а снаружи - кубическим, однослойным мезотелием. Всю центральную толщу стенки занимает слой мезенхимных клеток. На 30-34 сут в мезенхимном слое выявляются нервные и ретикулиновые волокна. В эти же сроки происходит формирование кругового слоя мышечной оболочки и кровеносных сосудов. Просвет тонкой кишки и толщина эпителиального слоя в зародышевый этап увеличивается от 40,941,15 до 46,382,06 мкм, а толщина всей стенки уменьшается от 210,328,44 до 163,928,96 мкм. Это происходит за счет уплотнения мезенхимного слоя в местах формирования кругового слоя мышечной оболочки (рис. 1).
В мезотелии, эпителиальном и мезенхимном слоях стенки тонкой кишки обнаруживаются клетки в стадии деления, интерфазные клетки на различных уровнях дифференциации и клетки в состоянии физиологической деструкции. Соотношение между ними в разных тканях кишечной стенки неодинаковое. В среднем, за исследуемый этап, наибольший процент у группы клеток, находящихся в стадии интерфазы: для эпителия - 98,0 %; мезотелия - 99,16 %; мезенхимы - 99,26 %. Процент делящихся клеток составляет соответственно - 1,55, 0,82, 0,57, а в состоянии деструкции - 0,45, 0,03, 0,08 соответственно. В возрастном аспекте количество митотически делящихся
клеток уменьшается, дегенерирующихся увеличивается, в то время как количество клеток в стадии интерфазы остается почти неизменным. Между митотически делящимися и дегенерирующими клетками устанавливается едва уловимая отрицательная коррелятивная зависимость. Для эпителия r = - 0,45, для мезенхимы - r = - 0,31, для мезотелия - r = - 0,18. Слабая тенденция к положительной зависимости по величине митотического индекса (МИ) наблюдается между эпителием и мезотелием у эмбрионов 20-25 сут. Коррелятивной зависимости между делящимися клетками эпителия и мезенхимными клетками подэпителиального рыхлого слоя и уплотненного слоя мезенхимы не обнаружено. Высокий МИ клеток уплотненного слоя мезенхимы косвенно указывает на возникновение нового формообразовательного очага в стенке тонкой кишки.
Гистологические, гистохимические, люминисцентомикроскопические и цитометрические исследования эпителия стенки тонкой кишки эмбриона коровы 20-34-суточного возраста показали, что в разных участках кишки клетки однородны. Эпителию тонкой кишки свойственно: многорядность и вертикальное перемещение клеток; формирование полярной дифференцировки цитоплазмы клеток; высокий МИ - от 15,80,03 до 14,80,03 Й; снижение ЦЯО - от 3,02 до 2,82; различная реакция нуклеопротеидов, белков и углеводов в ядре и цитоплазме клеток в интерфазе и при делении; активная гликогенсинтезирующая функция эпителиоцитов и участие эпителиальных клеток стенки тонкой кишки в межуточном обмене.
Гистохимическими исследованиями на нуклеиновые кислоты и нуклеопротеиды установлено, что в кариоплазме интерфазных дифференцирующихся эпителиальных клеток ДНК и ДНП выявляются в виде гранулярных и нитевидных образований, которые распределены в ядре равномерно. Около ядрышка и ядерной оболочки гранулы ДНК и ДНП несколько крупнее и интенсивность реакции их выше, по сравнению с гранулами кариоплазмы. Крупные гранулы соединены с ядерной оболочкой нитями дезоксирибонуклеопротеидной природы. В митотически делящихся эпителиальных клетках ДНП и ДНК имеют закономерное расположение: в стадии профазы они выявляются в виде мелких гранул и нитей, расположенных диффузно по всей кариоплазме; к завершению профазы они сосредотачиваются в укрупненные нити и гранулы; в стадии метафазы в виде изогнутых палочек (хромосом); в стадии анафазы в виде нитевидных клубочков у полюсов клетки. В стадии телофазы ДНК и ДНП распределяются по кариоплазме в обратной последовательности в виде плотного, рыхлого клубка и диффузного рассредоточения. Для отмирающих клеток эпителия, или клеток, находящихся в состоянии физиологического апоптоза, характерными признаками являются пикноз ядер и просветление цитоплазмы, рексис ядер при незначительных изменениях окрашиваемости цитоплазмы и очень редко хроматолиз и кариолизис при увеличении ядра и повышении базофильности или оксифильности цитоплазмы. ДНП пикнотических ядер и кариорексиса интенсивно дает реакцию в виде крупных глыбок, в то время как при кариолизисе они утрачивают способность к окрашиванию.
РНК и РНП в цитоплазме эпителиальных клеток в стадии интерфазы дают реакцию гомогенно в виде мелкой зернистости. Под формирующейся щеточной каемкой они выявляются в виде крупных гранул, которые пиронинофильнее зерен остальной цитоплазмы. В кариоплазме РНК и РНП дают реакцию в виде слабой, едва заметной диффузной зернистости, а в ядрышке в виде крупных пиронинофильных гранул. У эмбрионов 30-34 сут. в апикальных участках цитоплазмы эпителиоцитов образуются мелкие вакуоли. Вокруг цитоплазматических вакуолей и перинуклеарно гранулы РНП крупнее и реакция интенсивнее.
Эпителиальные клетки кишечной стенки богаты основными и кислыми белками. Эти вещества интенсивнее дают реакцию в области формирующейся щеточной каемки, в экскретах полости кишки и в области базальной мембраны эпителия. Сульфгидрильные и дисульфидные группы белков выявляются в цитоплазме эпителиальных и в кариоплазме митотически делящихся клеток. Карбоксильные и аминогруппы белков в незначительном количестве обнаруживаются около оболочек ядра и цитоплазмы, базальной мембраны и в щеточной каемке эпителиоцита. С такой же интенсивностью дают реакцию они и в содержимом тонкой кишки. Белки эпителиоцитов люминесцируют оранжево-красным цветом. Наибольшей интенсивностью свечения они обладают при флюорохромировании АО при рН 7,0. Свечение цитоплазмы после контрольных реакций (с ДНК-азой, РНК-азой, с ТХУ кислотой, 10 % раствором хлорида натрия) и исчезновение его после обработки трипсином свидетельствует о наличии белков. Интенсивность свечения белков и белковых групп в цитоплазме эпителиоцитов тонкой кишки постепенно повышается.
В области формирующейся щеточной каемки эпителиоцита у эмбриона коровы 20-24 сут наблюдается активность (в виде следов) щелочной фосфатазы (ЩФ). Активность ферментов несколько повышается к 30-34-суточному возрасту. ЩФ является основным внутриклеточным ферментом межуточного обмена на раннем этапе эмбриогенеза. Поэтому обнаружение активности ЩФ в щеточной каемке может косвенно свидетельствовать об участии эпителиоцитов тонкой кишки в межуточном обмене.
В просвете кишечника выявляется светлое содержимое. ГХИ и ЛМИ в нем обнаруживаются нуклеопротеиды, общие белки, SН и SS, - NН2, СООН группы белков, гликоген, протеогликаны, содержащие ГАГ типа ГК. Накопление связано с метаболическим обменом эпителиоцитов и их экскреторной функцией. Процессы всасывания и экскреции клеток сопровождаются формированием в цитоплазме МЭ различных по величине вакуолей, специализацией органоидов, увеличением активности ферментов в щеточной каемке. Выявление нуклеопротеидов в содержимом связано с гибелью эпителиоцитов и экструзией их в полость кишечника.
Эпителиоциты многорядного эпителия тонкой кишки содержат ШИК-позитивные крупные гранулы. Выявляются они и в просвете кишки. После обработки срезов - амилазой реакция ШИК-позитивных гранул исчезает. В цитоплазме эпителиоцитов реакцией по Хейлу обнаруживаются мелкие гранулы, а в области мембран и щеточной каемки реакция наблюдается в виде однородной гомогенной зернистости. Слабое и сильное метилирование подавляет реакцию по Хейлу, а деметилирование после слабого метилирования восстанавливает ее. - метахромазия (очень слабая) возникает при рН 5,0.
Стенка тонкой кишки и ее ткани в различных участках тонкой кишки построены и выполняют одинаковую функцию. Однако тонкая кишки, как орган, начинает отличаться от остальной кишечной трубки. Во-первых, она формирует первичную петлю и ее повороты. По строению она отличается от формирующихся зачатков туловищной кишки, которые формируют легкие, печень, поджелудочную железу. Во-вторых, в этом возрасте эпителий кишечника вступает в морфофункциональную дифференциацию и гистохимически отличается от эпителия провизорных органов - желточного мешка и аллантоиса. В-третьих, в кишечной стенке происходит закладка нервной и мышечной ткани, кровеносных капилляров, дифференцировка мезенхимы в рыхлую соединительную эмбриональную ткань. Поэтому возраст 28-34 сутки эмбриона является критической фазой для развития организма и его пищеварительной системы крупного рогатого скота черно-пестрой породы.
3.2. Развитие стенки тонкой кишки и ее эпителиальной ткани на среднем этапе (от 35 до 60 суток) внутриутробного периода
Стенка тонкой кишки предплода коровы представлена слизистой, мышечной и серозной оболочками. Толщина эпителия и всей слизистой оболочки кишечной стенки увеличивается: эпителий - от 46,382,06 до 76,242,6 мкм (Р < 0,05), слизистая оболочка - от 54,62,4 до 68,93,1 мкм. При относительном постоянстве диаметра поперечного сечения всей стенки происходит уменьшение толщины серозной (от 14,950,4 до 8,760,2 мкм) и мышечной (от 55,92,7 до 35,71,3 мкм) оболочек (рис. 2). В то время как просвет кишки постепенно увеличивается от 21,020,81 до 108,870,6 мкм. Особенно интенсивно возрастает толщина эпителия и просвет тонкой кишки у зародыша после 50-55-суточного возраста. Просвет кишки у зародышей 60-суточного возраста, по сравнению с 50-суточными, увеличивается в 1,8 раза.
У зародышей 40-45 сут в двенадцатиперстной кишке появляются эпителиальные выпячивания в полость кишки. Несколько позднее, начиная с 45-50 сут, подобные выпячивания обнаруживаются в тощей и подвздошной кишках. В двенадцатиперстной кишке эти выпячивания заполняют весь просвет кишечной полости и образуют эпителиальные пробки. В тощей и подвздошной кишках остается небольшой просвет.
Под эпителиальными выпячиваниями граница становится неровной в результате вхождения подлежащей соединительной эмбриональной ткани и образуются эпителиально-соединительнотканные выросты слизистой оболочки. Непосредственно под базальной мембраной на вершине выпуклости обнаруживаются два или три кровеносных капилляра. Эпителиально-соединительнотканные выросты увеличиваются одновременно с увеличением просвета кишки. К 60-сут. возрасту они становятся похожими на кишечные ворсинки. В двенадцатиперстной кишке высота их 216,0 84,5 мкм и ширина - 258,0 73,6 мкм, в тощей кишке высота и ширина соответственно - 202,4 65,1 и 264,3 56,2 мкм, в подвздошной - высота 184,7 48,4 и ширина 232,0 50,5 мкм, а на продольных срезах - они похожи на складки, длина их в двенадцатиперстной кишке достигает 337,7 66,08 мкм, в тощей - 361,0 84,5, в подвздошной - 280,0 46,8 мкм.
Мышечная оболочка образует кольцевой и продольный слои. Толщина ее в целом уменьшается от 55,9 2,7 до 35,7 1,3 мкм (Р < 0,05), что связано с уплотнением оболочки. Вначале кольцевой слой формируется в двенадцатиперстной кишке (30Ц34 сут), затем - в тощей (36Ц40 сут) и в подвздошной (40Ц45 сут) кишках. Наибольшая толщина его наблюдается в области прикрепления брыжейки. Продольный слой мышечной оболочки формируется в двенадцатиперстной кишке, начиная с 50Ц60суточного возраста. В тощей кишке этот слой мышечной оболочки закладывается на 55Ц65 и в подвздошной - на 60Ц70 сут. Подобная последовательность формирования мышечных слоев тонкой кишки отмечается многими исследователями у млекопитающих - лабораторных животных и человека (Смирнова, 1949; Масевичус, 1964; Корочкин, 1965; Савчук, 1971; Гладкий и др., 1974). Следовательно, закладка мышечных слоев тонкой кишки подчиняется проксимо-дистальному градиенту развития. В области прикрепления брыжейки развитие этих слоев протекает быстрее. Ретикулярные волокна мышечной оболочки формируют рыхлую сеть. У предплодов коров 45Ц60 сут в эту сеть вплетаются единичные коллагеновые волокна.
До 40Ц45Цсуточного возраста кишечный эпителий остается многорядным. Ядра энтероцитов смещаются в апикальную область цитоплазмы и, по-прежнему, лежат в 3Ц4 ряда. Во время формирования эпителиальных выпячиваний и эпителиально-соединительнотканных выростов количество рядов ядер увеличивается до 6Ц8. Ядра смещаются еще апикальнее, оставляя светлую полоску в базальной области энтодермального пласта. Процесс формирования истинных кишечных ворсинок сопровождается перестройкой многорядного эпителия в однорядный. Однако однорядный кишечный эпителий на предплодном этапе встречается лишь на вершине ворсинок в двенадцатиперстной кишке. У основания таких ворсинок ядра лежат в 3Ц4 до 5Ц6 рядов, на боковых поверхностях в 2Ц3 ряда. Внутриклеточный сетчатый аппарат, митохондрии энтероцитов выявляются в базальной области цитоплазмы. Смещение органоидов в базальную область из апикальной во время формирования эпителиально-соединительнотканных выростов обусловлено перемещением ядер в апикальную область и, очевидно, связано с функциональными отправлениями клетки.
Эпителий слизистой оболочки представляет наиболее лабильный и быстро обновляющийся структурный компонент кишечной стенки. МИ эпителиоцитов (МЭ) повышается до 17,8 0,8 Й, а ИА снижается до 3,8 0,1 Й. Между ними устанавливается обратная коррелятивная зависимость ( = - 0,64). ЦЯО МЭ до 50-суточного возраста изменяется незначительно, а к 2 мес оно снижается до 4,04. Площадь ядер и особенно цитоплазмы МЭ увеличивается до 224,4 10,8 мкм2. Эти показатели свидетельствуют о высокой потенциальной возможности эпителиоцитов стенки тонкой кишки зародышей коровы до 50суточного возраста.
Интенсивность реакции на ДНК и ДНП ядер эпителиоцитов сохраняется, в то время как РНК и РНП цитоплазмы несколько возрастает. Наиболее крупные гранулы РНП выявляются вокруг цитоплазматических вакуолей, количество которых значительно увеличивается. В области щеточной каемки и базального полюса гранулы расположены плотно и формируют рибонуклеопротеидные тяжи. У плода коровы 2 мес интенсивность реакции на РНК и РНП цитоплазмы МЭ двенадцатиперстной кишки несколько выше, чем в аналогичных клетках тощей и подвздошной кишок. Однако по цитологическому строению, по величине диаметра ядра и клетки, их площади и ЦЯО эпителиоциты разных отделов тонкой кишки в этом возрасте не имеют достоверных различий (Р < 0,1).
Активность ЩФ в щеточной каемке эпителиоцитов на данном этапе возрастает. Слабой ферментативной активностью обладают ядерные оболочки и ядрышки МЭ эпителиально-соединительнотканных выростов.
Анализ многочисленных ГХ реакций по выявлению и дифференцировке полисахаридов показал, что содержание гликогена в эпителиоцитах снижается (особенно в МЭ основания первичных истинных кишечных ворсинок), а гликопротеинов и протеогликанов, содержащих ГАГ типа ГК, повышается. Гликоген экскретируется в содержимое тонкой кишки. В МЭ выявляются протеогликаны, содержащие ГАГ типа ГК и хондроитин-сульфаты (Х, ХСЦ4). ХС - 6 при ГХ исследованиях в этом возрасте не обнаружены.
Следовательно, эпителий тонкой кишки на зародышевом этапе развития остается многорядным. Однорядное строение его и горизонтальное перемещение связаны с закладкой и формированием первичных истинных кишечных ворсинок. Формирование эпителиальных выпячиваний, эпителиально-соединительнотканных выростов сопровождается перестройкой эпителиоцитов. Она сопровождается: смещением ядер в апикальную область, а органоидов в базальную область; появлением цитоплазматических вакуолей; повышением МИ до 17,8 0,8 Й и снижением ИА до 3,8 0,8 Й; установлением между ними обратной коррелятивной зависимости (ч = - 0,64); увеличением ядра, цитоплазмы и ЦЯО от 2,82 до 4,04; специфической гистохимической дифференцировкой: повышением содержания РНК и РНП; суммарных белков; ЦSHЦ, ЦSЦSЦ, ЦCOOHЦ, ЦNH2Цгрупп белков в цитоплазме и снижением гликогена, накоплением гликопротеинов, протеогликанов, содержащих ГАГ типа ГК и хондроитинсульфатов (Х, ХСЦ4); повышением активности ЩФ. В просвете тонкой кишки количество содержимого увеличивается. В нем повышается, по сравнению с эмбриональным этапом, содержание суммарных белков, ЦSHЦ, ЦSЦSЦ, ЦCOOHЦ, ЦNH2Цгрупп белков, протеогликанов, связанных с углеводными компонентами ГАГ типа ГК. У зародышей 45-60 сут в содержимом тонкой кишки ГХ методами выявляется ЩФ. Одновременно наблюдается эмиграция лимфоцитов в полость кишки, а люминесцентномикроскопическими исследованиями выявляются белки, экскретируемые в кишечную полость из кровеносных сосудов.
Формирование гладкомышечной ткани кишечной стенки протекает в двух очагах миогенеза - в области формирующегося кольцевого и продольного слоев мышечной оболочки. Развитие происходит по схеме: мезенхимная клетка миобласт миоцит. Дифференциация миобластов в стенке тонкой кишки в плотном слое мезенхимы осуществляется у зародышей 30Ц34Ц45 сут. В центре кольцевого мышечного слоя миоциты выявляются на 55Ц60 сут. Ядра их удлиняются и постепенно принимает форму палочки или сигары. Количество ядрышек в ядре увеличивается, цитоплазма вытягивается и интенсивно окрашивается эозином. Параллельно ядру в цитоплазме появляются толстые короткие миофиламенты. Между миобластами в мышечной оболочке выявляются межклеточное вещество, мышечные клетки и фибробласты.
Таким образом, в формировании экскреторной функции тонкой кишки на зародышевом этапе принимает участие вся слизистая оболочка. Об этом свидетельствует эмиграция в полость кишечника лимфоцитов, обнаружение в содержимом плазменных белков, увеличение активности ЩФ в эндотелии кровеносных капилляров и сосудов, увеличение ферментативной активности ЩФ в щеточной каемке эпителиоцитов, накопление в содержимом кишечнике суммарного белка, белковых групп, протеогликанов, связанных с ГАГ типа ГК. Дифференцировка лимфоцитов в слизистой оболочке, миграция их в полость кишечника, появление клеток мигрантов в эпителии косвенно указывают о начале формирования экскреторной функции стенки тонкой кишки крупного рогатого скота на зародышевом этапе развития.
3.3. Развитие стенки тонкой кишки и ее эпителиальной ткани на позднем этапе внутриутробного периода развития
Толщина слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки на раннеплодной стадии развития (от 2 до 5 мес) увеличивается в 2,1, в тощей - в 2,2, в подвздошной - в 2,4 раза (Р < 0,05, рис. 3). С появлением в слизистой оболочке мышечной пластинки на 110Ц120 сут, она разделяется на собственную пластинку и подслизистую основу. Истинные кишечные ворсинки формируются путем отпочковывания и преобразования эпителиально-соединительнотканных выростов следующим образом. Под базальной мембраной многорядного эпителия вначале формируется кровеносный капилляр, который увеличивается вместе с ростом соединительной ткани ворсинки и превращается в главную артериолу ворсинки. На вершине растущей ворсинки эпителий становится однорядным призматическим, в области основания, боковых поверхностей остается - многорядным. Ядра эпителиоцитов вершины растущих ворсинок сдвинуты в апикальную область. На такое же расположение ядер эпителиоцитов у молодых ворсинок тонкой кишки плодов человека и животных указывают другие ученые (Patzelt, 1936; Масевичус, 1964, 1972; Васильева, 1967, 1970; Тельцов, 1968, 1984; Ульянов, 1969, 1974; Хабибуллина, 1972; Щелканов, 1972; Дзигилевич, 1974; Столяров, 2001).
Часть небольших эпителиально-соединительнотканных выростов непосредственно трансформируется в истинные ворсинки. Этот процесс начинается закладкой также новых кровеносных капилляров на вершине выростов и протекает в той же последовательности, как и формирование ворсинок путем отпочковывания. В двенадцатиперстной кишке от истинной ворсинки путем вторичного отпочковывания от основания образуются сложные, различной конфигурации, ворсинки. Процесс формирования истинных кишечных ворсинок в тонкой кишке протекает интенсивно на 55Ц70 сут, поэтому растущие ворсинки вторично заполняют весь просвет двенадцатиперстной кишки. В связи с интенсивным увеличением диаметра кишки у плодов 3 мес, слизистая оболочка расправляется. Эпителиально-соединительнотканные выросты исчезают, а истинные кишечные ворсинки принимают обычный вид. Таким образом, просвет двенадцатиперстной кишки закрывается первый раз эпителиальными выпячиваниями на 45Ц50 сут, а во второй раз истинными кишечными ворсинками на 60Ц 70 сут. По мнению В. Н. Круцяк (1981), биологическое значение атрезии тонкой кишки у эмбриона человека сводится к отграничению содержимого кишечника от амниотической жидкости. Высота ворсинок в двенадцатиперстной и тощей кишках у плодов 4 мес почти одинаковая, а в подвздошной - они выше. К 5-месячному возрасту плода коровы происходит формирование новых ворсинок в двенадцатиперстной кишке. Они становятся короче и уже. В тощей кишке высота их достигает 478,8 16,8 мкм, ширина - 91,7 4,5 мкм. В подвздошной кишке остается на уровне 4-месячного возраста плода.
У плодов 70Ц90 сут эпителий основания ворсинок начинает углубляться в слизистую оболочку и образует эпителиальные тяжи, из которых формируются кишечные крипты. Они закладываются первоначально в двенадцатиперстной и в проксимальной части тощей. В других отделах кишечника крипты закладываются позднее - на 80Ц85 сут. Эпителий в шейке (устье) крипт - двурядный, в области дна - однорядный призматический. Ядра эпителиоцитов устья крипт находятся ближе к апикальной области клетки, на боковых поверхностях - в центре, на дне - в базальной области. В эпителиальном слое основания ворсинок и формирующихся кишечных криптах выявляются на 70Ц90 сут бокаловидные клетки, а позднее на 80Ц100 сут - кишечные эндокриноциты. В области открытия протоков печени и поджелудочной железы бокаловидных клеток среди эпителиоцитов крипт и ворсинок значительно больше, чем в других участках.
Крипты двенадцатиперстной и проксимального отдела тощей кишок закладываются на 70 - 90 сут, тощей и подвздошной - на 80Ц95 сут. Глубина залегания их в двенадцатиперстной кишке у плодов 5Ц9 мес увеличивается в 1,8 раза, а ширина уменьшается - в 1,2 раза. Количество крипт на 550 мкм длины слизистой оболочки увеличивается в 1,2 раза. В тощей кишке у плодов от 5 до 9 мес длина их увеличивается в 1,92 раза ширина уменьшается - в 1,39 раза, а количество крипт увеличивается - в 1,8 раза. Аналогичные показатели для подвздошной кишки - в 1,7; в 1,25 и в 1,5 раза соответственно.
У плодов 3-3,5 мес в двенадцатиперстной и в начальной части тощей кишок от шейки кишечных крипт и от основания ворсинок глубоко в слизистую оболочку внедряются эпителиальные тяжи, из которых развиваются дуоденальные железы. Эпителий формирующихся дуоденальных желез однослойный призматический, который секретирует (выделяет) секрет в просвет кишки со времени закладки. Ядра эпителиоцитов концевых отделов дуоденальных желез лежат в базальной области клетки.
Следовательно, кишечные крипты в тонкой кишке плода коровы формируются на 70Ц95 сут, а дуоденальные железы позднее - на 4 мес. К 5- месячному возрасту плода коровы дуоденальные железы хорошо сформированы. Эти сведения не согласуются с исследованиями Г. В. Овсянникова (1952), который описывает закладку кишечных крипт позднее у плода коровы в 5 мес и с данными Ф. И. Намазова (1965), по мнению которого крипты и дуоденальные железы закладываются раньше и одновременно - в 2,5Ц3-мес. возрасте.
Под формирующимися кишечными криптами на 110Ц120 сут происходит закладка мышечной пластинки слизистой оболочки. В тощей и подвздошной кишках она на гистологических препаратах лежит непрерывно (из 2Ц3 слоев миобластов), а в двенадцатиперстной - окружает дуоденальные железы и выявляется в виде прерывистого слоя. Миоциты ворсинки закладываются и развиваются одновременно с миоцитами мышечной пластинки. Мышечная оболочка стенки тонкой кишки у плодов 3Ц4 мес представлена кольцевым и продольным слоями. Наиболее мощным является кольцевой слой мышечной оболочки. Динамика роста кольцевого слоя у плодов от 2 до 5 мес во всех отделах тонкой кишки почти одинаковая. Толщина его за исследуемый этап увеличивается в 2,0Ц2,6 раза. Вся мышечная оболочка двенадцатиперстной кишки увеличивается в 3,3, в тощей - в 4,3 раза и в подвздошной - в 4,2 раза. В толще кольцевого слоя происходит дальнейшая дифференциация миобластов в миоциты, поэтому у 5-мес. плодов он состоит преимущественно из миоцитов, которые начинают формировать мышечные пучки. Продольный слой менее развит и у 5-мес. плодов, в середине его обнаруживаются лишь единичные миоциты.
Начиная с 4Ц4,5-месячного возраста плода, в двенадцатиперстной кишке наблюдаются процессы деструкции кишечных ворсинок. В результате эпителий на вершине ворсинок подвергается экструзии и отторжению с образованием лэпителиальных шнуров. В тощей и подвздошной кишках экструзия эпителия с вершин ворсинок обнаруживается позднее - на 5Ц6 мес. Деструкции подвергаются зрелые ворсинки. Деструкция зрелых ворсинок начинается с образования полостей на вершине ворсинки. Граница между эпителием и СТ становится рыхлой и на ее месте формируется щель, или пространство Грюнхагена. Из кровеносных капилляров и межклеточного вещества СТ в нее инфильтруется плазма крови, лимфоциты, эритроциты и эозинофилы. Полость увеличивается, эпителий теряет связь с СТ и отторгается в просвет кишечника. Быстрая деструкция вершин ворсинки сопровождается экструзией целого эпителиального пласта и формированием лэпителиальных шнуров, которые отторгаются в просвет кишечника. Этот процесс сопровождается обогащением эпителия клетками мигрантами, излиянием в просвет кишечника содержимого из полости вершины ворсинки.
Эпителий боковых поверхностей латрофических ворсинок слипается, вершина закрывается, а сама ворсинка значительно укорачивается. От основания этой ворсинки (1 генерация), путем отпочковывания образуются и растут новые кишечные ворсинки (2 генерация). Создается впечатление, что зрелая ворсинка, достигшая своего развития, прекращает рост, а из ее основания образуются новые ворсинки. Процесс деструкции истинных ворсинок 1 генерации в тонкой кишке протекает неодновременно. Смена истинных кишечных ворсинок 2 генерации в тонкой кишке происходит также разновременно. Ворсинки 2 и 3 генерации в двенадцатиперстной кишке становятся зрелыми на 7 и 9 мес, в тощей - на 9 мес, в подвздошной - на 7 и 8 мес. Косвенно о формировании их свидетельствуют динамика роста, относительный прирост толщины слизистой оболочки в % по Броди и количественная возрастная динамика ворсинок на 550 мкм длины слизистой оболочки.
При проведении электронномикроскопитческих исследований выяснено, что на раннеплодной стадии развития (от 2 до 5 мес), каемчатые эпителиоциты с периферии окружены 3-х-сложной плазматической мембраной, которая образует соединительнотканные комплексы между смежными клетками, зону замыкания, зону слипания и десмосому. Апикальная поверхность каемчатых эпителиоцитов покрыта неравномерно расположенными, разной величины микроворсинками, которые, являясь выростами цитоплазмы, имеют трехслойную призматическую мембрану. На продольном разрезе в центральной части микроворсинки заметны нити - филаменты, центральная часть которых продолжается в апикальную цитоплазму и формирует "корешки", не связанные с плазматической мембраной. В двенадцатиперстной кишке, по сравнению с тощей и подвздошной, микроворсинки выше и распределены более равномерно.
Цитоплазма зпителиоцита представлена всеми органоидами с разной степенью развития. Ядро эпителиоцита, как правило, овальной формы и вытянуто по длинной оси клетки. Однако встречаются клетки с крупными ядрами неправильной формы и глубокими инвагинациями ядерной оболочки внутрь нуклеоплазмы. Возможно, таким образом, происходит рост площади поверхности ядра, что приводит к усилению цитоплазменно-ядерного обмена веществ. В цитоплазме клеток канальцы и цистерны гранулярной эн-доплазматической сети имеют разную длину и конфигурацию. Они не подчиняются определенной закономерности в размещении относительно оси эпителиоцита. Эндоплазматическая сеть распространена по всей цитоплазме, но компактнее всего в апикальной части эпителиоцита. С помощью ЭМИ обнаруживаются ее контакты с митохондриями. Митохондрии, в основном, локализованы в апикальной части между терминальной сетью и комплексом Гольджи. Остальные находятся сбоку от ядра и под ним. Преобладают митохондрии овальной и округлой формы, но есть и пальцевидные. Они обладают более плотным матриксом. В них присутствует небольшое количество крист различной конфигурации. Пластинчатый комплекс Гольджи располагается над ядром. Он состоит из нескольких стопок мембранных мешочков, сообщающихся между собой с помощью латеральных канальцев. Нередко стопки связаны с канальцами эндоплазматической сети. По-видимому, на раннеплодной стадии развития каемчатых эпителиоцитов комплекс Гольджи играет важную роль в синтезе и перемещении углеводных компонентов формирующегося гликокаликса, основой которого служат гликопротеиды. На среднеплодной стадии развития (5-7 мес) эпителиальные клетки вершин ворсинок наиболее дифференцированы, по сравнению с клетками боковых поверхностей и основания ворсинок. Ядра их сдвинуты к базальному полюсу, содержат мало хроматина, а цитоплазма имеет вакуоли. В этом возрасте выявляются апикально-зернистые клетки. Среди призматических клеток вершин ворсинок выявляются бокаловидные клетки и очень редко апикально-зернистые клетки. Чем ближе к основанию ворсинки, тем чаще встречаются бокаловидные и апикально-зернистые клетки. Ворсинки двенадцатиперстной кишки содержат меньше бокаловидных клеток, чем ворсинки тощей и подвздошной кишок, т.е. чем каудальнее отдел кишечника, тем больше выявляется бокаловидных клеток.
У плодов 5-5,5-месячного возраста на дне крипт выявляются апикально-зернистые (панетовские) клетки. Они развиваются из молодых недифференцированных призматических клеток. Вначале развития в апикальном конце клеток в цитоплазме над ядром появляются мелкие зернышки. С дифференциацией клетки зерна увеличиваются в размерах и в количестве, а позднее заполняют весь апикальный полюс цитоплазмы. Ядра сдвигаются к базальному полюсу клетки и принимают сплюснутую или палочковидную форму. Меняется форма клеток. Клетки из призматических превращаются в конусобразные апикально-зернистые клетки, которые имеют хорошо выраженную щеточную каемку.
При изучении динамики нуклеопротеидного обмена эпителиальных клеток слизистой оболочки тонкой кишки в эмбриогенезе установлено, что становление нуклеопротеидного обмена происходит на раннеплодной стадии развития (2Ц5 мес). В динамике нуклеопротеидного обмена выделяются стадии: первая до 90 суток стадия интенсивного содержания в ядре ДНК и накопление в цитоплазме РНК; вторая от 3 до 5 мес стадия снижения содержания РНК в цитоплазме эпителиальных клеток. В этом возрасте происходит становление криптально-ворсиночного градиента содержания нуклеиновых кислот в энтероцитах кишечного эпителия (Тельцов, Столяров, Романова, 1994). Третья на среднеплодной стадии (57 мес) развития плода отмечается повышение интенсивности реакции на РНК. В энтероцитах двенадцатиперстной кишки интенсивность реакции на РНК несколько выше, чем в аналогичных клетках тощей и подвздошной кишок, т.е. установлен проксимально-дистальный градиент распределения.
При анализе содержания углеводных компонентов в клеточных дифферонах эпителия тонкой кишки у плодов крупного рогатого скота установлены три стадии. Первая - до 2,5-3 мес, характеризуется наличием большого количества гликогена и малого - протеогликанов, включающих ГАГ типа ГК, структурных гликопротеинов в щеточной каемке и в области мембран. Слизистые гликопротеины интенсивно дают реакцию лишь в БК.
Вторая - от 3 до 5 мес. На этой стадии выявляются протеогликаны, кислые ГАГ типа X, ХС-4, ХС-6 в эпителиоцитах дуоденальных желез и происходит уменьшение количества гликогена, ГАГ типа ГК. В бокаловидных клетках крипт и ворсинок впервые в этом возрасте зафиксированы сиалогликопротеины. Таким образом, на этой стадии происходит закладка специфической дифференциации углеводного обмена эпителиоцитов ворсинок, крипт и дуоденальных желез.
Третья стадия от 55,5 мес до 7 мес, стадия формирования дефинитивной дифференциации углеводного обмена всех клеточных дифферонов кишечного эпителия в зависимости от органотипического развития и их локализации. Содержание гликопротеинов в клетках и секрете БК, МЭ крипт, дуоденальных желез и в химусе тонкой кишки повышается. В эпителиоцитах ворсинок накапливаются протеогликаны типа кислых ГАГ, а именно - ГК. В эпителиоцитах крипт и дуоденальных желез происходит накопление сульфатированных ГАГ, типа X, ХС-4, ХС-6. В бокаловидных клетках ворсинок и крипт происходит также накопление сиалогликопротеинов. Значительно больше их выявляется в КЭ крипт. Гранулы БК содержат гликопротеины, гликоген, сульфатированные ГАГ. В остальных клетках гликоген не обнаружен (за исключением следов в эпителиоцитах вершины ворсинок тощей кишки). Дефинитивный углеводный обмен в энтероцитах тонкой кишки наблюдается у плодов в возрасте 7Ц9 мес.
При дифференцированном исследовании суммарных белков выявлено снижение интенсивности их реакции у 4Ц5Цмесячных плодов, что обусловлено снижением интенсивности реакции кислых белков при сохранении интенсивности реакции основных белков. У плодов 6 месяцев вновь идет накопление кислых белков в эпителиоцитах. К рождению соотношение кислых и основных белков выравнивается. Однако ворсиночноЦкриптальный градиент распределения суммарных белков в эпителиоцитах у плодов после 4,5Ц5 месяцев исчезает. Кишечные эндокриноциты имеют такую же реакцию на суммарные белки, что и эпителиоциты. Гранулы цитоплазмы панетовских клеток интенсивно реагируют на суммарные белки. Цитоплазма бокаловидных клеток содержит гораздо меньше суммарных белков, тогда как ядра бокаловидных клеток практически не отличаются от ядер эпителиоцитов. В динамике содержания суммарных белков в эпителиоцитах выявляются три возрастных стадии: первая - до 34 месяцев - накопление суммарных белков; вторая - от 34 мес до 6 мес - снижение кислых белков и постепенное накапливание основных белков; третья - от 6 мес до рождения - накопление суммарных белков. Одновременно с образованием истинных кишечных ворсинок устанавливается ворсиночно-криптальный градиент распределения суммарных белков в цитоплазме МЭ. Около ядрышек и ядерной оболочки МЭ дают реакцию гистоновые группы белков. По мере продвижения эпителиоцитов от основания ворсинки к ее вершине интенсивность их реакции возрастает.
Возрастная динамика содержания сульфгидрильных (SH) групп белков аналогична динамике кислых белков, а дисульфидных (SS) и аминогрупп (NH2) - динамике основных белков. Интенсивность реакции карбоксильных (COOH) групп белков в эпителиоцитах повышается. БК эпителия стенки двенадцатиперстной кишки окрашиваются интенсивно на SH группы белков с 4,5Ц5-мес. возраста плода, в то время как они в тощей и подвздошной имеют слабую реакцию. Очевидно, БК разных отделов тонкой кишки несут иную функциональную нагрузку. Гранулы цитоплазмы ПК интенсивно дают реакцию на и ЦSH и SSгруппы белков.
Проведенные комплексные исследования эпителия тонкой кишки в плодном этапе позволяют сделать следующие обобщения.
Первое. Закладка ткани протекает без видимых изменений, поэтому граница между зачатковым и тканевым периодами развития, между этапом закладки и формирования не выражена. Этап формирования ткани совпадает во времени с формированием истинных кишечных ворсинок, крипт, дуоденальных желез и продолжается у плодов от 2,5Ц3 до 5Ц5,5 мес. Гистохимическими методами исследования этапы закладки и формирования хорошо различаются как стадии (первая и вторая) нуклеопротеидного, белкового и углеводного обмена эпителиоцитов.
Второе. Этапу формирования эпителиальной ткани свойственно: а) становление ЦЯО отношения и стабильности площади ядра, цитоплазмы МЭ; б) формирование репродуктивной зоны эпителия, специфичности МИ и ИА эпителиоцитов различных участков ворсинок, крипт и дуоденальных желез; в) формирование относительной стабилизации скорости обновления эпителия системы криптаЦворсинка; г) становление локальной дифференцировки и интеграции МЭ, БК различных участков ворсинки (вершины, боковых поверхностей, основания), крипт (шейки и дна) и дуоденальных желез (протоков, концевых отделов); д) формирование специфического нуклеопротеидного, нуклеинового (2 стадии), белкового (2 стадии) и углеводного (2 стадии) обмена дифференцирующихся МЭ, БК, КЭ, ПК; е) формирование специфического строения эпителия двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок.
Период дефинитивного развития эпителия начинается у плодов от 55,5 мес. и продолжается до рождения. Он характеризуется: а) полным набором клеточных дифферонов эпителия (МЭ, БК, ПК, КЭ) и интегрирующей связи между ними; б) специфическим строением и дифференцировкой близкой к дефинитивной эпителия различных участков кишечной стенки и отделов тонкой кишки; в) близкому к дефинитивному нуклеопротеидному, белковому, белковому, углеводному обмену МЭ, БК, КЭ, ПК в различных участках кишечной стенки и отделах тонкой кишки; г) специфическим строением близкому к дефинитивному эпителиоцитов, их органоидов, стабильностью ЦЯО в связи с выполняемой функцией; д) дефинитивным отношением МИ и ИА эпителиоцитов эпителия, скоростью обновления эпителия в системе: крипта ворсинка, взаимосвязью смены старых ворсинок и экструзией эпителиального пласта. Поэтому в дефинитивном периоде выделен начальный, или ранний дефинитивный этап (от 5,5Ц6 мес до рождения), поскольку ткань еще не является истинной дефинитивной. Равномерность распределения ДНК ядра совпадает во времени с высокой митотической активностью клетки и сохраняется в МЭ крипт и основания ворсинок. ГХИ свидетельствуют о стабильности ДНК ядер МЭ в эмбриогенезе, лишь ЛМИ выявляют снижение флюоресценции ДНК у плодов 5Цмес. возраста. Накоплению РНП в цитоплазме предшествует увеличение РНК в ядрышках ядра МЭ. Возрастная специализация МЭ сопровождается появлением различных взаимосвязей РНК с белковыми группами и обуславливает криптально-ворсиночный градиент распределения РНК и ворсиночно-криптальный - белков и белковых групп. Градиент распределения РНК в МЭ эпителия формируется одновременно с образованием истинных кишечных ворсинок и сохраняется в течение всего плодного этапа. Градиент распределения белков и белковых групп в МЭ эпителия также образуется одновременно с формированием ворсинок, но после 4,5Ц5-мес. возраста исчезает.
Третье. В ходе исследования эпителия тонкой кишки плодов коров выявлено ряд закономерностей, имеющих общебиологическое значение. 1. Установлено наличие прямой и обратной коррелятивной связи между МИ и ИА эпителиоцитов различных участков ворсинок, крипт и дуоденальных желез в эмбриогенезе. 2. Установлен биологический ритм периодичности смены ворсинок. Доказана связь процессов смены ворсинок с экструзией эпителиального пласта. 3. Обоснована скорость обновления МЭ различных участков ворсинок и крипт. 4. Выявлено, что репродуктивную функцию кишечного эпителия выполняет зона основания ворсинки и крипты. 5. Найден критерий (по расположению ядер в эпителиоцитах вершины ворсинки) определения зрелости ворсинок в эмбриогенезе. 6. Установлена стадийность динамики НК, углеводных компонентов и белков эпителиоцитов и выделены критические фазы нуклеопротеидного обмена (у плодов 5 мес и за 57 сут перед рождением). 7. Установлены сроки формирования криптально-ворсиночного градиента распределения РНК, а также формирования ворсиночно-криптального градиента распределения белков и белковых групп.
3.4. Развитие стенки тонкой кишки и ее эпителиальной ткани на этапе новорожденности (от рождения до 10-15 суток)
Морфометрические исследования показали, что толщина кишечной стенки двенадцатиперстной кишки у новорожденных телят, по сравнению с толщиной кишечной стенки у плодов 9 мес., увеличивается в 1,9 раза, как в области складок, так и между складок. Это увеличение связано с формированием и ростом складок и толщины слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки. Толщина кишечной стенки между складок постепенно увеличивается и у 15-сут. телят составляет 90,1 % от толщины взрослых животных. В области складок толщина кишечной стенки уменьшается на 5 сутки и затем возрастает (рис. 4). У телят 15 суток толщина кишечной стенки двенадцатиперстной кишки в области складок составляет 84,5 % от толщины стенки у взрослых животных.
Слизистая оболочка вне складок стенки двенадцатиперстной кишки после рождения теленка (до 1 сут) возрастает, затем снижается на 5-сут. и вновь возрастает до конца этапа новорожденности. У 15-сут. телят толщина слизистой оболочки вне складок составляет 93,9 % от толщины стенки взрослого животного. Толщина слизистой оболочки в области складок возрастает до 1-сут. возраста теленка, затем снижается на 5 сут и постепенно возрастает до 15 сут. У 15-сут. телят толщина слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки (в области складок) составляет 83,5 % от толщины этой оболочки у взрослых животных.
Возраст телят от рождения до 1015 суток, по данным Л. П. Тельцова (1998), является критической фазой. Он характеризуется сменой питания, дыхания и терморегуляции., активным приспособлением к условиям гравитации и адаптационной перестройкой органов и систем организма (Чегина, 1993, Антошина, 1996). Работами С. П. Сорокового (1976), доказано, что формирование гистоструктур органов новорожденных телят зависит от уровня кормления коров-матерей. Содержание коров-матерей на недостаточных и неполноценных кормовых рационах приводит к значительной задержке дифференциации тканевых структур ряда органов новорожденных телят, в том числе эпителия слизистой оболочки сычуга, тонкого отдела кишечника и т.д.
У новорожденных телят структура эпителиоцитов вершин ворсинок усложняется. ЭМИ показали, что апикальная поверхность покрыта высокими микроворсинками. Эндоплазматическая сеть сосредоточена, в основном, в апикальной части клеток. Митохондрии локализуются между ядром и терминальной сетью, принимая различную форму. Комплекс Гольджи размещается над ядром и занимает основную площадь цитоплазмы. 0б аналогичных изменениях митохондриального аппарата в эпителиальных клетках слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки крысы в ходе эмбриогенеза указано в работах Л. И. Растегаевой и В. М. Чучкова (1995), Е. Г. Морозовой (2006), Е. Е. Чучковой (2006).
На этапе новорожденности гистохимическими исследованиями установлено, что ядра эпителиоцитов вершин и боковых поверхностей ворсинок теряют равномерность распределения в кариоплазме ДНК. Прежним распределением ДНК в ядрах эпителиоцитов остаются клетки основания ворсинок и шейки крипт, в целом отмечается незначительное снижение интенсивности реакции на ДНК в ядрах зпителиоцитов от основания до вершины ворсинки. Неравномерность распределения ДНК в кариоплазме свидетельствует о снижении митотической способности клеток. На основании наших данных о динамике цитоплазменно-ядерных отношений, митотического индекса, индекса апоптоза, их соотношения в эпителиоцитах тонкой кишки новорожденных телят, можно заключить, что репродуктивной зоной эпителия в тонкой кишке у новорожденных телят являются кроме крипт и основание ворсинок. В цитоплазме эпителиоцитов разных участков ворсинки и крипт выявляются три фракции РНК (по локализации, интенсивности реакции и цветности): диффузная, зернистая и перинуклеарная. Из 3-х фракций РНК цитоплазмы наиболее интенсивная реакция отмечается в перинуклеарной РНК, в ядре - ядрышковая. Накопление РНК в ядрышках эпителиоцитов опережает их накопление в цитоплазме. Реакция на РНК в энтероцитах стенки двенадцатиперстной кишки у новорожденных телят выше, чем в тощей и подвздошной (Романова, 1998). Об аналогичных изменениях содержания нуклеиновых кислот в слизистой оболочке двенадцатиперстной и тощей кишок новорожденных животных от 1 до 24-суточного возраста описано в физиологических работах З. П. Скородинского, В. П. Романишина, М. Д. Ганина (1970), В. П. Романишина, З. П. Скородинского и др. (1970), С. В. Стояновского, В. П. Фрич (1997). На фоне морфологических возрастных сдвигов установлены общие закономерности локализации нуклеиновых кислот и динамика их содержания в эпителиоцитах по этапам развития в двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишках крупного рогатого скота. Впервые установлены специфические особенности в разных отделах тонкой кишки.
В эпителиальных клетках тонкой кишки телят новорожденного этапа развития отмечено повышенное содержание протеогликанов, гликозаминогликанов типа гиалуроновой кислоты, сульфатированных гликозаминогликанов типа хондроитинЦ4Цсульфат и хондроитинЦ6Цсульфат. К 15-суточному возрасту в эпителиальных клетках отмечено повышенное содержание сиалогликопротеинов. Особенно много их содержится в бокаловидных клетках ворсинок и крипт, что связано с их специфическими функциями.
На этапе новорожденности наблюдается повышение содержания суммарных белков. Одновременно отмечается снижение содержания кислых белков и увеличение содержания основных белков к 15Цсуточному возрасту. Кислые белки окрашиваются в темноЦсиний или темноЦфиолетовый цвет. Основные белки формируют остов клетки и выявляются в виде равномерной сети синего или розового цвета. Эпителий тонкой кишки на этапе новорожденности подвергается адаптационной перестройке. Ему свойственна перестройка белкового обмена веществ микроворсинчатых эпителиоцитов. Об этом свидетельствует динамика накопления белковых фракций.
3.5. Развитие стенки тонкой кишки и ее эпителиальной ткани на молочном и переходном этапах развития
Проведенные исследования кишечной стенки двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок крупного рогатого скота черно-пестрой породы на молочном и переходном этапах развития показали, что в строении ее имеются специфические отличия: по динамике развития толщины слоев кишечной стенки; по высоте складок и их направлению; по высоте и ширине ворсинок слизистой оболочки этих кишок; по длине и ширине кишечных крипт; по возрастной динамике и плотности расположения дуоденальных желез.
Толщина кишечной стенки вне складок двенадцатиперстной кишки увеличивается на молочном этапе на 144,8 мкм, на переходном - на 133,9 мкм и достигает толщины взрослых животных. Толщина слизистой оболочки стенки двенадцатиперстной кишки достигает толщины взрослых животных также к 6Цмесячному возрасту телят, как высота и ширина ворсинок. Об этом свидетельствуют показатели относительного роста толщины стенки 6Цмесячных телят в процентах к толщине взрослых животных. Стенка вне складок составляет 98,6 %, слизистая оболочка - 98,3 %, мышечная - 98,9 %, серозная - 97,9 % (рис. 5).
Аналогичная закономерность устанавливается и для развития кишечной стенки и ее оболочек для тощей и подвздошной кишок. Применяя метод относительного роста в процентах по Броди впервые выявлены повышенный и пониженный темп роста стенки вне складок, слизистой, мышечной и серозной оболочек двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок. Темп относительного прироста (интенсивность роста) по Броди во внутриутробном периоде для двенадцатиперстной кишки повышен: для слизистой оболочки - у телят на 1 и 2 мес, для мышечной - на 2 и 5 мес, для серозной - на 1 мес, 3 и 6 мес; понижен соответственно: на 5 и 6 мес, на 3 и 6 мес, на 4 и 5 мес. Пониженный темп роста толщины всей стенки двенадцатиперстной кишки у телят на молочном и переходном этапах установлен на 15 сут, на 4 мес, 5 и 6 мес. Относительный прирост по Броди оболочек стенки тощей кишки повышен: для слизистой оболочки у телят на 15 сут, мышечной - на 1-ом, 2-ом, 5-ом мес, серозной - на 15 сут, 1-ом, 5-ом и 6-ом мес; пониженный темп роста для слизистой оболочки установлен на 1-ом, 6-ом мес, мышечной - на 15 сут, 3-ем и 6-ом мес, серозной - на 2-ом и 4-ом мес. В то время как темп развития всей кишечной стенки тощей кишки повышен на 15 сут, понижен - на 1-ом и 6-ом мес. Темп интенсивности прироста в процентах по Броди повышен для подвздошной кишки: слизистой оболочки у телят 15 сут, мышечной - на 6-ом мес, серозной - на 15 сут, 4-ом, 6-ом мес; понижен: для слизистой оболочки - на 1-ом и 6-ом мес, мышечной - на 15 сут и 1-ом и 4-ом мес, серозной - на 1-ом и 3-ем мес. Для всей стенки подвздошной кишки повышенный темп роста выявляется на 15 сут и 5-ом мес, пониженный - на 1-ом, 3-ем и 6-ом мес. Следовательно, каждая оболочка кишечной стенки двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок имеет свои темпы развития.
Изучение развития крипт и ворсинок слизистой оболочки двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок на молочном и переходном этапах развития крупного рогатого скота черно-пестрой породы показало, что соотношение количества крипт к количеству ворсинок на 550 мкм слизистой оболочки в двенадцатиперстной кишке увеличивается от 2,45 до 2,83, в тощей - от 2,68 до 2,99, а для подвздошной уменьшается - от 2,91 до 2,86. Причем количество крипт в двенадцатиперстной кишке у телят от 1 до 6 месяцев уменьшается от 11,6 до 10,6, как и количество ворсинок - от 4,75 до 3,74. В тощей кишке количество крипт снижается от 15,6 до 14,6, а ворсинок - от 5,8 до 4,36, в подвздошной соответственно - от 14,8 до 12,2 и от 5,07 до 4,26. Эти сведения, по нашему мнению, найдут применение при постановке диагноза различных заболеваний, как "норма". Полученные данные по возрастной архитектонике стенки отделов тонкой кишки являются морфофункциональным статусом, который необходим ветеринарным врачам при постановке диагноза при желудочно-кишечных заболеваниях. Установлена специфичность формирования складок, ворсинок, крипт слизистой оболочкой разных отделов тонкой кишки. По мнению А. М. Уголева (1985), за счет циркулярных и продольных складок площадь всасывания в тонкой кишке увеличивается в 3 раза, за счет ворсинок - в 10 раз и за счет микроворсинок каемчатых клеток - в 20 раз. Суммарно складки, ворсинки, крипты и микроворсинки обеспечивают увеличение площади всасывания в 600 раз.
Установлено, что эпителий слизистой оболочки во всех отделах тонкой кишки однослойный призматический (цилиндрический) каемчатый. Он имеет следующий клеточный дифферонный состав: каемчатые (МЭ), бокаловидные (БК), энтероэндокринные (ЭК), панетовские (ПК) и камбиальные клетки. Каемчатые клетки (МЭ) образуют щеточную каемку на оптимальной поверхности. ЭМИ установлено, что каждый энтероцит имеет более 1000 микроворсинок. По данным Уголева (1978), Кушак (1987); Морозова, Лисенкова и др., (1988), они участвуют в мембранном пищеварении и всасывают продукты распада белков, жиров и углеводов. Кроме энтероцитов, в каемчатом эпителии присутствуют бокаловидные клетки (БК), вырабатывающие слизь. Количество их нарастает от двенадцатиперстной кишки к подвздошной. В криптах, особенно в области дна их, расположены энтероэндокринные клетки (ЭК). Они, по данным В.В. Яглова (1989), вырабатывают гастрин, холецистокинин, желудочный ингибирующий пептид, мотилин и др. гормоны. Клетки Панета содержат гранулы в апикальной части. Чаще всего эти клетки выявляются на дне крипт. Цитометрические исследования показали, что энтероциты тонкой кишки разных отделов (вершины, боковых поверхностей и основания ворсинок, крипт, дуоденальных желез) у телят на молочном и переходном этапах изменяются незначительно, как и их ЦЯО. В структурном отношении во все сроки индивидуального развития можно выделить два типа эндокриноцитов. Некоторые из них не сообщаются с полостью тонкой кишки (это клетки закрытого типа) и очевидно способны реагировать на изменения местного гомеостаза. Другие клетки своим апикальным концом, снабженным микроворсинками, достигают просвета кишечника (клетки лоткрытого типа). Они выполняют роль своеобразных хеморецепторов и способны реагировать на изменения рН и химического состава его содержимого. Аналогичные результаты получены О. В. Ивановой (1995), при изучении эпителия прямой кишки кур в онтогенезе. На раннюю дифференцировку эндокринного аппарата отмечают в своих работах Г. Н. Рассолько (1978) при исследовании эндокриноцитов в поджелудочной железе и желудке, О. Н. Матвеева (1991) и B. C. Alison (1990) - при изучении эпителия тонкой кишки белых крыс в онтогенезе. Выявленная закономерность для МЭ тонкой кишки телят прослеживается для бокаловидных клеток, кишечных эндокриноцитов и панетовских клеток. Общепризнанным является факт прямой зависимости цитоплазменноЦядерного отношения от уровня дифференцированности клеток (Клишов, 1996; Gabella, 2001) и его увеличения при гипертрофии ткани (Хесин, 1967).
Смена эпителия во все отделах тонкой кишки у телят черно-пестрой породы происходит быстро. Об этом свидетельствуют показатели митотического индекса (МИ) и индекса апоптоза (ИА) эпителия тонкой кишки. Отношение МИ и ИА особенно высокая в области крипт - от 24,6 до 30,6 и основания ворсинок - от 12,7 до 14,4. Это дает основание, наряду с наличием фигур деления, сделать вывод, что репродуктивной зоной эпителия тонкой кишки у телят молочного и переходного этапов являются не только крипты, но и основания ворсинок. Согласно данным К. А. Зуфарова (1976), органам с высоким исходным уровнем клеточного обновления свойственна преимущественно пролиферативная форма восстановления. Установлено (Тельцов, Романова , Музыка, 2009), что ускорение пролиферации кишечного эпителия обуславливает несколько вариантов возможных структурных и функциональных последствий в зависимости от продолжительности жизни эпителиоцитов. В частности, увеличение скорости миграции эпителиоцитов при сокращении продолжительности их жизни может не привести к существенному изменению структурных параметров слизистой оболочки кишечника. При увеличении скорости миграции эпителиоцитов, задержке развития стромальных элементов собственной пластинки слизистой оболочки и стабильной продолжительности жизни клеток толщина слизистой оболочки может также не увеличиваться. Избыточная клеточная масса может начать формировать микрополиповидные образования - неорганизованные выросты эпителиального пласта, лишенные стромы (Jankowski et al., 1994). Следовательно, гиперплазия слизистой оболочки предполагает наряду с высокой скоростью пролиферативной активности и увеличением продолжительности жизни эпителиоцитов, соответствующий рост стромальных элементов собственной пластинки слизистой оболочки. Дифференциация клеток разных систем тканей необратима и в каждой системе тканей имеет свои особенности. Основой клеточной дифференцировки, по данным С.И. Щелкунова (1977), является синтез нуклеиновых кислот и белков, что и составляет основу ядерно-цитоплазменных взаимоотношений.
Гистохимические исследования эпителия тонкой кишки свидетельствуют о высоком содержании РНК и РНП в клетках. По содержанию РНК и РНП в клетках эпителия тонкой кишки установлен криптальноЦворсиночный градиент, а по длине тонкой кишки - проксимальноЦдистальный.
Анализ развития кишечной стенки и ее эпителиального слоя на данном этапе развития в связи с переходом животных на кормление грубыми кормами, свидетельствует о том, что происходит адаптационная перестройка, связанная с усилением функциональной нагрузки, с активацией внутриполостного, пристеночного и внутриклеточного пищеварения. В этом периоде наблюдается окончательная дифференцировка кишечной стенки с развитием всех ее слоев и функционирующих энтероцитов на всех уровнях ворсинок, которые являются высокодифференцированными всасывающими клетками. Эпителиальный слой во всех отделах тонко кишки отличается выраженным клеточным полиморфизмом.
3.6. Развитие стенки тонкой кишки и ее эпителиальной ткани на этапе половой зрелости
При проведении гистологических исследований кишечной стенки тонкой кишки телят крупного рогатого скота черно-пестрой породы на этапе полового созревания отмечено, что в строении кишечной стенки имеются специфические отличия. Стенка двенадцатиперстной кишки отличается от строения тощей и подвздошной кишок: по развитию толщины слоев кишечной стенки; по высоте складок и их направлению; по высоте и ширине ворсинок слизистой оболочки этих кишок; по длине и ширине кишечных крипт; по возрастной архитектонике кишечной стенки; по возрастному расположению дуоденальных желез. Толщина кишечной стенки вне складок двенадцатиперстной кишки у животных на этапе формирования половой зрелости увеличивается незначительно от 3038,7 230,4 до 3168,5 230,0 мкм - на 129,8 мкм и достигает толщины 94Ц95% от взрослых животных, практически уже к 6Ц9Ц месячному возрасту (рис. 6). Толщина стенки тощей кишки увеличивается от 2488,3 224,0 до 2638,4 228,0 мкм, подвздошной кишки - от 2703,8 224,0 до 2859,6 224,6 мкм. Толщина слизистой (в области складок и вне складок), мышечной и серозной оболочек стенки двенадцатиперстной кишки достигают толщины, близкой к толщине у взрослых животных, также в 6Ц8Цмесячном возрасте. Об этом свидетельствуют абсолютные показатели динамики роста толщины этих структур и динамика относительного роста толщины стенки в процентах к толщине взрослых животных: толщина стенки вне складок у 6Цмесячных животных составляет 93,7 %; толщина слизистой оболочки (в области складок) - 98,8 %; мышечной - 97,7 %; серозной - 92,6 %. Аналогичная закономерность установлена и для развития кишечной стенки тощей кишки (вне складок) и ее слизистой оболочки (в области складок), мышечной и серозной, а также для подвздошной. Эти исследования свидетельствуют о том, что стенка двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок у животных достигает структурно-функциональной зрелости на этапе полового созревания.
На формирование дефинитивности строения структур кишечной стенки показывают и данные по развитию ворсинок и крипт слизистой оболочки двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок. Соотношение количества крипт к количеству ворсинок на величину (длину) 550 мкм слизистой оболочки в двенадцатиперстной кишке снижается от 2,83 до 2,60; в тощей также снижается - от 3,34 до 2,90; а для подвздошной - наоборот повышается от 2,86 до 3,34. Для взрослых животных это соотношение равно: в двенадцатиперстной - 2,57; в тощей - 2,99; в подвздошной - 3,04. Причем количество крипт в двенадцатиперстной кишке у животных в возрасте от 6 до 12 месяцев на определенной длине слизистой оболочки (550 мкм) уменьшается от 10,6 до 9,6, как и количество ворсинок - от 3,74 до 3,69. В тощей кишке количество крипт также уменьшается от 14,6 до 12,8, ворсинок - от 4,36 до 4,3; и в подвздошной кишке количество крипт и ворсинок соответственно уменьшается - от 12,6 до 11,8 и от 4,26 до 3,90. Высота ворсинок в двенадцатиперстной кишке колеблется от 600,9 55,0 до 608,4 61,0 мкм, глубина крипт - от 420,0 38,4 до 458,2 45,0 мкм. Соотношение высоты ворсинки к глубине крипт - 1,4 : 1. В тощей кишке высота ворсинок выше - от 918,6 9,4 до 930,5 9,6 мкм, глубина крипт - от 250,0 24,5 до 318,4 31,2 мкм, соотношение - 2,9 : 1. В подвздошной кишке соответственно - от 928,2 18,6 до 968,0 49,7; от 232,0 20,4 до 370,0 36,4, соотношение - 2,6 : 1.Эти данные по черно-пестрой породе крупного рогатого скота получены впервые. Генетически обусловленную перестройку кишечной стенки в постнатальном онтогенезе необходимо учитывать при постановке диагноза различных заболеваний, как норму. Полученные данные по возрастной архитектонике стенки тонкой кишки и ее составляющих отделов являются морфофункциональным статусом.
Исследования показали, что дифферонный клеточный состав эпителия слизистой оболочки тонкой кишки у животных на этапе полового созревания меняется незначительно. Среди эпителия выявляются клетки мигранты, количество которых увеличивается на 10 клеток энтероцитов от 2,23 до 2,50. Из мигрантов чаще всего выявляются лимфоциты, эозинофилы, базофилы. На наличие клеток мигрантов у экспериментальных животных и у человека указывают О. Н. Сурвилло, А. Я. Должанов и др. (1974), Н. Оtto et а1. (1972), Л. В. Давлетова (1974), К. А. Зуфаров и др. (1974), Д. С. Саркисов (1977), Л. И. Аруин (1982), Л. П. Тельцов (1984), А. Ю. Цибулевский, Ю. К. Елецкий (1991). Роль клеток мигрантов в эпителии тонкой кишки животных и человека велика. Процесс миграции лимфоцитов обусловлен не только завершением жизненного цикла и избавлением от них организма, но и защитной функцией внутренней среды организма (Зуфаров и др., 1974; Панченко и др., 1993). Как показали исследования В. А. Труфакина, А. Н. Шмакова (1990), введение микробов в просвет кишки крыс вызывает усиленную миграцию клеток в эпителиальный пласт. Экструзия эпителия вершин ворсинок и клеток мигрантов в кишечную полость сопровождается обогащением содержимого нуклеопротеидами, белками, а также внутриклеточными ферментами. Цитометрические исследования энтероцитов тонкой кишки разных отделов (вершина, боковые поверхности и основания ворсинок, крипт, дуоденальных желез) у животных на этапе формирования половой зрелости изменяются незначительно, как и их ЦЯО. Эта закономерность прослеживается также для бокаловидных клеток, кишечных эндокриноцитов и панетовских клеток.
Смена эпителия в тонкой кишке у животных на этапе половой зрелости происходит быстро. Об этом свидетельствуют показатели митотического индекса (МИ) и индекса апоптоза (ИА) эпителия тонкой кишки. Отношение МИ к ИА особенно высокое в области крипт - от 22,4 до 24,6 и основания ворсинок - от 12,7 до 9,8; низкое - в области боковых поверхностей ворсинки - от 0,36 до 0,37. Это дало основание сделать вывод, что репродуктивной зоной эпителия тонкой кишки у животных на этапе половой зрелости, как и на предшествующем этапе, являются не только крипты, но и основание ворсинок. Высокий уровень камбиальных возможностей эпителия кишечных крипт в зрелом возрасте подтверждается данными, полученными Д.Б. Никитюк (1994) при изучении кишечника человека - увеличение с возрастом относительного содержания недифференцированных эпителиоцитов в криптах толстой кишки. Интенсивное утолщение слизистой оболочки и увеличение глубины крипт в ранние сроки постнатального онтогенеза обусловлено, вероятно, длительным существованием клеток в стадии дифференцировки (Зуфаров, 1974) и десквамацией их с поверхности ворсинок слизистой оболочки. Вместе с тем существует мнение о снижении скорости пролиферации с возрастом и замедлении обновления эпителиоцитов пищеварительного тракта (Walton, 1982; Аруин, 1986). Подобные расхождения мнений исследователей о возрастных изменениях пролиферативных возможностей эпителия слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта во многом обусловлены существенными различиями применяемых методов, а также спецификой видов экспериментальных животных, исследуемых отделов кишечника, диеты, а также сезона года (Sprinz, 1971).
Гистохимические исследования эпителия тонкой кишки по Браше свидетельствуют о высоком содержании РНК в клетках различных дифферонов. По содержанию РНК в клетках эпителия в двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок установлен криптальноЦворсиночный градиент (то есть в эпителиоцитах крипт РНК больше, чем в МЭ вершины ворсинок), а по длине тонкой кишки - проксимально-дистальный (то есть в эпителии двенадцатиперстной кишки содержание РНК выше, чем в эпителии тощей и подвздошной кишок). Как свидетельствуют полученные результаты, в эпителии слизистой оболочки тонкой кишки у животных 6Ц12 мес наблюдается относительная стабильность ДНК в ядрах клеток. Исследования по содержанию и расположению ДНК и РНК в ядре и в цитоплазме эпителоцитов тонкой кишки у животных на этапе половой зрелости подтверждают цитохимические исследования Л. П. Тельцова (1984), биохимические - De Luka Flaherty (1990), J. F. Medrano, L. Sharrow (1989). Нами впервые в динамике нуклеопротеидного обмена на этом этапе выделено три стадии: первая от 6 до 12 мес - стадия снижения содержания нуклеиновых кислот в цитоплазме эпителиальных клеток; вторая от 12 до 15 мес - стадия накопления РНК; третья от 15 до 18 мес - стадия снижения содержания РНК.
Изучение распределения углеводсодержащих компонентов в эпителиальных клетках слизистой оболочки тонкой кишки показало, что каемчатые энтероциты содержат в зоне исчерченной каемки нейтральные и кислые гликопротеины. Преобладающим компонентом секрета в данной зоне являются нейтральные гликопротеины. Секрет бокаловидных клеток ворсинок и крипт интенсивно ШИК-позитивен. При гистохимическом исследовании в них обнаружено наличие нейтральных, кислых гликопротеинов и сиалогликопротеинов. Выявленные цитохимические свойства эпителиоцитов слизистой оболочки позволяют предположить, что в процессе онтогенеза устанавливается защитный барьер, предохраняющий слизистую оболочку от агрессивного содержимого желудка, особенно в двенадцатиперстной кишке. По данным Г. М. Могильной и Е. Н. Еременко (1995), такой барьер следует рассматривать, как резистентный и адаптированный к агрессивному желудочному содержимому и детерминирован филогенетически.
Исследования энтероцитов слизистой оболочки тонкой кишки на основные и кислые белки показали некоторые изменения. Отмечены активно функционирующие зоны, о чем свидетельствуют усиление интенсивности реакции на основные белки в криптах и в основании ворсинок, вследствие высокой репродуктивной деятельности данных участков. По всей цитоплазме энтероцитов основные белки проявляются в виде зерен темно-синего цвета. По мере продвижения эпителиального пласта от основания ворсинки до ее верхушки интенсивность реакции на основные белки снижается, а реакция на кислые белки усиливается. Это объясняется тем, что в верхней части ворсинки происходит экструзия эпителиальных клеток в просвет кишки. Вследствие физиологического старения в эпителиоцитах вершины ворсинок происходит нарушение окислительно-восстановительных реакций, что ведет к накоплению кислых белков. Цитоплазма клеток окрашивается в сине-фиолетовый цвет. Эпителиальные клетки крипт на гистологических препаратах имеют темно-синее окрашивание. В ядрах эпителиоцитов крипт основные белки выявляются в виде зерен, распределенных по всей кариоплазме, придающие ей синее окрашивание.
При изучении динамики содержания суммарных белков в энтероцитах слизистой оболочки тонкой кишки выявляются три последовательные стадии: первая - от 10 до 12 мес - снижение основных и увеличение кислых белков; вторая - от 12 до 15 мес - накопление основных и кислых белков; третья - от 15 до 18 мес - снижение основных и увеличение кислых белков. Очевидно, это связано со сменой функций всего организма. До 6Ц7 месяцев у животных идет интенсивное становление пищеварительной функции, а с 8Ц10 Цмесячного возраста начинается интенсивное развитие половой системы и биологические ресурсы переключаются на нее. К 10Ц12 месяцам формирование половой функции завершается и биологические ресурсы опять переключаются на пищеварительную. В возрасте от 15 до 18 месяцев у животных наблюдается снижение интенсивности реакции в энтероцитах на суммарные и увеличение кислых белков. К этому возрасту животных развитие практически завершается и интенсивность белкового обмена в энтероцитах тонкой кишки снижается.
Полученные данные открывают новую проблему в биологии развития - периодизацию развития органов пищеварения (органогенез) и эпителиальной ткани (гистогенез) по этапам развития. Эти данные использованы в современной периодизации развития крупного рогатого скота в онтогенезе (Тельцов, Романова, 1997, 2001, 2005) и в практической деятельности при составлении рационов кормления по этапам развития организма.
ВЫВОДЫ
1. Развитие кишечной стенки двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок и их оболочек в эмбриогенезе протекает асинхронно и подчинено проксимально-дистальному и брыжеечно-дистальному градиентам развития. Динамика развития кишечной стенки на разных этапах эмбриогенеза неодинакова и сопровождается повышенными и пониженными темпами роста слизистой, мышечной и серозной оболочек, специфичной для каждого этапа развития организма.
2. Слизистая оболочка тонкой кишки в эмбриогенезе формирует вначале эпителиальные выпячивания, затем эпителиально-соединительные выросты (временные ворсинки), позднее - дефинитивную структуру с истинными ворсинками. В эмбриогенезе происходит смена 3-х генераций истинных ворсинок тонкой кишки. Смена генераций ворсинок в двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишках протекает неодновременно, но с одинаковым биологическим ритмом в 2-3 месяца. Найден критерий определения взрослой ворсинки от растущей - по расположению ядра в эпителиоцитах.
Специализация структур слизистой оболочки начинается на среднеплодной стадии развития плода (5Ц7 мес), продолжается - на позднеплодной (7Ц9 мес) и на этапе новорожденности (от рождения до 10-15 сут). Она осуществляется по различным направлениям: по толщине кишечной стенки; по высоте и форме складок слизистой оболочки и их локализации и направлению; по высоте и ширине ворсинок; по динамике роста и развития оболочек; по различному дифферонному составу эпителия по этапам развития; по специфическому белковому, нуклеопротеидному и углеводному обменам.
Стенка тонкой кишки и ее слизистая оболочка на среднеплодной стадии (у плодов 5-7 мес) и на этапе новорожденности (от рождения до 10-15 суток) находится в критической фазе развития и характеризуется: сменой имеющихся структур слизистой оболочки и формированием новых; резким увеличением количества клеток мигрантов в эпителии; асинхронностью развития оболочек; резким снижением и увеличением митотического индекса и индекса апоптоза энтероцитов; увеличением нуклеопротеидного обмена; десинхронизацией углеводного и белкового обмена.
3. Из клеточных дифферонов кишечного эпителия слизистой оболочки тонкой кишки вначале дифференцируются призматические, бокаловидные, базально-зернистые, а позднее - апикально-зернистые клетки. На позднеплодной стадии развития (у плодов 7-9 мес) эпителий тонкой кишки животных содержит все клеточные диффероны и участвует в эмбриональном пищеварении. Камбиальными участками эпителия тонкой кишки являются не только крипты, но и основания ворсинок.
4. В динамике нуклеопротеидного обмена энтероцитов в эмбриогенезе и на этапе новорожденности установлены пять стадий: первая - до 90 суток, стадия интенсивного содержания в ядре ДНК и накопление в цитоплазме РНК; вторая - от 3 до 5 мес, стадия десинхронизации реакции на ДНК в энтероцитах разных участков ворсинок и крипт и снижения содержания РНК в ядре и цитоплазме; третья - 5 - 7 мес, повышения интенсивности реакции на РНК; четвертая - от 7 мес до рожденя, повышения РНК и стабильности ДНК; пятая - от рождения до 10-15 суток, повышение содержания РНК в энтероцитах.
5. В динамике углеводных компонентов энтероцитов тонкой кишки в эмбриогенезе установлены четыре стадии: первая до 2,3Ц3 мес - содержание большого количества гликогена и малого - протеогликанов, включающих гликозаминогликанов типа гиалуроновой кислоты. Вторая от 2 до 5 мес плодов - накопление протеогликанов, гликозаминогликанов типа гиалуроновой кислоты и сульфатированных гликозаминогликанов типа хондроитинЦ4Цсульфат и хондроитинЦ6Цсульфат. В этом возрасте впервые выявляются сиалогликопротеины. Третья стадия от 5Ц5,5 мес до рождения - стадия дефинитивной дифференциации углеводного обмена всех клеточных дифферонов кишечного эпителия. Четвертая - этап новорожденности (от рождения до 10Ц15 суток) - десинхронизация углеводных компонентов эпителия разных отделов тонкой кишки и повышение сиалогликопротеинов.
6. В динамике содержания белков в энтероцитах тонкой кишки в эмбриогенезе выделены последовательные стадии: первая до 3Ц4 месяцев плода - накопления суммарных белков; вторая от 3Ц4 мес до 6 мес плода - снижения содержания кислых белков и постепенное накопление основных белков; третья от 6 мес плода до рождения - накопление в энтероцитах суммарных белков; четвертая от рождения до 10Ц15 сут телят - десинхронизация белкового обмена энтероцитов тонкой кишки телят.
7. У телят на молочном и переходном этапах развития установлен структурно-функциональный статус норма стенки тонкой кишки. В архитектонике возрастных изменений кишечной стенки, ее оболочек, ворсинок, крипт и складок выявлены специфические отличия для двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок: а) по толщине кишечной стенки; б) по высоте складок; в) по высоте и ширине ворсинок; г) по длине и ширине крипт; д) по возрастной динамике плотности расположения дуоденальных желез; е) по толщине мышечной оболочки; ж) по толщине серозной оболочки; з) по относительному росту и напряженности прироста в процентах по Броди толщины стенки и ее оболочек; и) по содержанию в клеточных дифферонах эпителия нуклеиновых кислот, углеводных компонентов, белков, белковых групп и аминокислот.
Соотношение количества крипт и ворсинок на 550 мкм длины слизистой оболочки разных отделов тонкой кишки в постнатальном периоде развития телят неодинаково. В двенадцатиперстной кишке соотношение количества ворсинок и крипт в 1-мес. возрасте составляет 2,45, в 2 мес - 2,58, в 3 мес - 2,68, в 4 мес - 2,73, в 5 мес - 2,77, в 6 мес - 2,83, у взрослых животных - 2,5. Аналогичные показатели по месяцам для тощей кишки: 2,68, 2,79, 2,93, 3,13, 3,34, 2,99; для подвздошной кишки - 2,91, 3,04, 3,06, 3,0, 2,93, 2,86 и 3,04.
8. По содержанию нуклеопротеидов в дифферонах эпителия кишечной стенки тонкой кишки гистохимическими исследованиями установлен криптально-ворсиночный градиент распределения, а по длине тонкой кишки - проксимо-дистальный градиент. В динамике РНК обмена установлены стадии подъема - от 3 до 6 мес и стадии снижения - от 15 сут до 3 мес.
9. Площадь ядра и площадь клеток эпителия слизистой оболочки, как и ЦЯО, до 6-месячного возраста телят изменяются недостоверно. Исследования митотического индекса и индекса апоптоза клеток эпителия вершины, боковых поверхностей, основания ворсинок, устья, тела и дна крипт свидетельствуют о том, что репродуктивной зоной у телят на молочном и переходном этапах развития являются не только крипты, но и основания ворсинок. О становлении специфичности и стабильности в развитии эпителия к 6-месячному возрасту телят свидетельствуют данные о МИ и ИА энтероцитов, отношения МИ к ИА энтероцитов крипт, основании ворсинок, дуоденальных желез и системы крипта ворсинка.
10. Клеточный дифферонный состав эпителия слизистой оболочки двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок на этапе формирования половой зрелости изменяется незначительно. Количество клеток мигрантов в эпителии увеличивается на 10 каемчатых клеток от 2,2 до 2,5. Среди клеток мигрантов чаще выявляются лимфоциты, эозинофилы, базофилы.
Площадь ядра и цитоплазмы, цитоплазменно-ядерное отношение энтероцитов тонкой кишки на этапе полового созревания изменяются в зависимости от возраста животного и локализации на ворсинках и в криптах. Площадь ядра и цитоплазмы бокаловидных, панетовских клеток и эндокриноцитов находятся в пределах величин, свойственных клеткам взрослых животных. Отношение митотического индекса к индексу апоптоза самое высокое в эпителии двенадцатиперстной кишки в области крипт (24,6 - 26,0 Й) и основания ворсинок (12,7 - 9,8 Й).
В динамике содержания суммарных белков и нуклеопротеидов в клеточных дифферонах эпителия слизистой оболочки тонкой кишки выделяются три последовательные стадии: первая от 6 до 12 мес животных - снижение содержания суммарных белков и нуклеопротеидов; вторая от 12 до 15 мес - накопление и третья от 15 до 18 мес - снижение содержания суммарных белков и нуклеопротеидов. По содержанию белков и нуклеопротеидов в энтероцитах установлен криптально-ворсиночный (в эпителии крипт содержание этих веществ больше, чем в эпителии вершины ворсинок) и краниально-каудальный градиенты (в эпителии двенадцатиперстной кишки содержание их больше, чем в эпителии тощей и подвздошной кишок).
11. Развитие кишечного эпителия тонкой кишки в раннем онтогенезе крупного рогатого скота черно-пестрой породы протекает в три периода: доспецифический (у плодов до 3 мес); период формирования специфичности ткани (у плодов от 3 до 5,5 мес); специфический (от 5,5 - 6 мес плода до 18-мес. возраста животного). В последнем периоде выделено три этапа: начальный дефинитивный (от 5,5 - 6 мес плода до рождения), промежуточный дефинитивный (от рождения животных до 6 - 12 мес), истинно дефинитивный (у животных от 10 - 12 мес до 18 мес). Начальному дефинитивному свойственно накопление содержания РНК и РНП, суммарных белков, белковых групп, аминокислот, структурных и секреторных гликопротеидов, протеогликанов в комплексе с несульфатированными и сульфатированными гликозаминогликанами в клеточных дифферонах эпителия. Промежуточный дефинитивный этап характеризуется: снижением и накоплением РНК и РНП, кислых и суммарных белков, - SH- групп белков и аминокислот, протеогликанов в комплексе с сульфатированными гликозаминогликанами. Истинно дефинитивному этапу свойственно: а) стабильное содержание РНП, РНК и ДНК, суммарных белков, белковых групп, аминокислот, структурных и секреторных гликопротеидов; б) накопление протеогликанов в комплексе с сульфатированными гликозаминогликанами и уменьшение гиалуроновой кислоты в клеточных дифферонах эпителия.
12. Между органогенезом (развитие стенки тонкой кишки) и гистогенезом (развитие эпителиальной ткани) на всех периодах и этапах развития организма существует прямо пропорциональная взаимосвязь, при ведущей роли органогенеза. Орган, как многотканевая система, становится дефинитивным только после того, как ткань достигает истинного дефинитивного развития на каждом этапе.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ
Сведения о возрастной динамике развития кишечной стенки и ее эпителиальной ткани используются в 21 ВУЗе страны в учебном процессе при чтении лекций и проведении лабораторных занятий на биологических и ветеринарных факультетах и написании учебников, учебных пособий и справочных руководств по сравнительной морфологии и физиологии домашних животных. По материалам диссертации издана монография: Тельцов Л. П., Романова Т. А., Музыка И. Г. Развитие стенки тонкой кишки и ее эпителиальной ткани в онтогенезе. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2009. - 204 с.
Результаты исследований по возрастной динамике кишечной стенки и ее эпителиальной ткани могут быть использованы в ветеринарной практике при дифференциальной диагностике болезней органов пищеварения различной этиологии как структурно-функциональный статус или норма, а также в практике животноводства при составлении рационов с целью направленного влияния на рост, развитие и повышение продуктивности крупного рогатого скота.
Сведения о цитологических, цитометрических и гистохимических измерениях клеточных дифферонов эпителия слизистой оболочки стенки тонкой кишки являются фундаментальными, их можно использовать в экспериментальных изысканиях в нанотехнологии, как сравнительный материал при изучении внутриклеточного, мембранного и полостного пищеварения в возрастном аспекте по этапам развития.
Полученные данные открывают новую проблему в биологии развития - периодизацию развития органов и тканей пищеварительной системы по возрастным этапам онтогенеза. Они могут быть использованы как модельные при сравнительном изучении развития других органов и тканей разных животных, в том числе и человека в онтогенезе.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Тельцов, Л.П. Нуклеопротеидный обмен эпителия тонкой кишки на среднеплодной стадии развития /Л.П. Тельцов, В.А. Столяров, Т.А. Романова // Российские морфологические ведомости. Ц 1995. - № 3. - С. 103-107.
2. Романова, Т.А. Гистохимические изменения в эпителиальной ткани стенки тонкой кишки в эмбриогенезе /Т.А. Романова, Л.П. Тельцов, В.А. Столяров //Морфология. - 1996.-№ 2. - С.85.
3. Романова, Т.А. Гистохимическое исследование нуклеиновых кислот и белков энтероцитов тонкой кишки в эмбриогенезе /Т.А. Романова // Морфология. - 1998. - № 3. - С. 101.
4. Романова, Т.А. Динамика углеводного обмена в энтероцитах тонкой кишки в раннем онтогенезе /Т.А. Романова, Л.П. Тельцов, В.А. Столяров //Современные проблемы животноводства: матер. Междунар. науч. конф., посвящен. 70-летию образования зооинженерного фак-та. - Казань, 2000. - С. 259-261.
5. Романова, Т.А. Структурно-функциональная характеристика энтероцитов тонкой кишки в эмбриогенезе /Т.А. Романова, Л.П. Тельцов //ХХХ Огаревские чтения (естеств. и технич. науки): Материалы научной конференции. Ц Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2001. - С.189-191.
6. Романова, Т.А. Динамика эпителиоцитов слизистой оболочки тонкой кишки в эмбриогенезе /Т.А. Романова, Л.П. Тельцов //Достижения ветеринарной медицины ХХ1 века: матер. Междунар. науч. конф., посвящен. 40-летию ИВМА-ГАУ. Ц Барнаул, 2002. В 2-ч. Ч. 2. - С. 110-112.
7. Кирилина, Н.Е. Цитометрия энтероцитов стенки тонкой кишки бычков красно-пестрой породы /Н.Е. Кириллина, Л.П. Тельцов, Т.А. Романова //ХХХ1 Огаревские чтения. Естественные науки: матер. науч. конф. Ц Саранск : Изд-во Мордов. ун-та Ч. 2. 2003. - С. 114-116.
8. Тельцов, Л.П. Выращивание животных в онтогенезе для получения наивысшей генотипической продуктивности /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова, Н.А. Кудаков //Естественно-научные исследования: теория, методы, практика: межвуз. сборник научных трудов. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2003. Вып. 2. - С. 212-217.
9. Тельцов, Л.П. Роль учения о критических фазах развития животных для практики / Л.П. Тельцов, И.Р. Шашанов, Т.А. Романова //Инновационные технологии в Аграрном образовании науке и АПК России: матер. Всерос. научно-произв. конф. - Ульяновск: УГСХА 2003. - С. 20-22
10. Тельцов, Л.П. Критические фазы развития крупного рогатого скота в онтогенезе /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова, В.А. Здоровинин, Н.А. Кудаков //Роль науки в социально-экономическом развитии Республики Мордовия. - Саранск, 2003. - С. 326-327.
11. Романова, Т.А. Гистохимия эпителия тонкой и толстой кишки в эмбриогенезе /Т.А. Романова, Л.П. Тельцов, В.А. Здоровинин //Морфологические ведомости (приложение). Ц Москва-Берлин, 2004. № 1-2. - С. 88.
12. Тельцов, Л.П. Развитие пищеварительных органов животных, человека и птиц в онтогенезе /Л.П. Тельцов, В.А. Здоровинин, Т.А. Романова, Е.Д. Чумакова //Морфология. - С.Петербург, 2004. № 4. - С. 120.
13. Тельцов, Л.П. Закономерности индивидуального развития крупного рогатого скота /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова, Н.А. Кудаков //Эффективность адаптивных технологий в животноводстве: матер. Всеросс. научно-пратич. конф., посвящ. 50-летию аграрного образования в Удмурдской Республике. - Ижевск: ИжГСХА, 2004. - С.294-297.
14. Степанов, А.Н. Динамика суммарных белков в эпителии тонкого и толстого кишечника /А.Н. Степанов, Т.А. Романова //Матер. 1Х науч. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского ун-та. Естественные науки. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2004. В. 2. Ч. 2. - С. 108-109.
15. Тельцов, Л.П. Функция тонкой кишки у телят новорожденного этапа развития /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова, Н.А. Кудаков //Российский физиологический журнал им. И.П. Сеченова. Ц Санкт-Петербург : Наука, 2004. Т. 90. № 8. - С. 127.
16. Романова, Т.А. Углеводсодержашие биополимеры в энтероцитах тонкой кишки / Т.А. Романова, Л.П. Тельцов //Роль науки в развитии АПК: матер. научно-практич. конф. - Пенза, 2005. - С. 123-126.
17. Тельцов, Л.П. Динамика активности щелочной фосфатазы в энтероцитах слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки в эмбриогенезе /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова, В.А. Столяров //Ресурсосберегающие экологич. безопасные технологии получения с/х продукции: матер. Респ. научно-практ. конф., посвящ. памяти проф. С.А. Лапшина. - Саранск, 2005. - С.223.
18. Романова, Т.А. Динамика полисахаридов в эпителиоцитах тонкой кишки у плодов и новорожденных телят /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова //Достижения зоотехнической науки и практики - основы развития производства продукции животноводства: матер. Междунар. научно-практич. конф. - Волгоград, 2005. - С. 324-329.
19. Романова, Т.А. Клеточно-дифферонный состав эпителиального слоя слизистой оболочки тонкой кишки крупного рогатого скота в эмбриогенезе /Т.А. Романова, Л.П. Тельцов //Морфологические ведомости. Москва-Берлин, 2005. № 3-4. Ц С. 82-85.
20. Романова, Т.А., Тельцов Л.П. Белково-углеводный обмен в энтероцитах тонкой кишки у плодов и новорожденных телят /Т.А. Романова, Л.П. Тельцов //Ресурсосберегающие экологич. безопасные технологии получения с/х продукции: матер. Респ. научно-практ. конф., посвящ. памяти проф. С.А. Лапшина. - Саранск, 2006. - С. 245-251.
21. Романова, Т.А. Динамика содержания нуклеопротеидов и суммарных белков в энтероцитах тонкой кишки крупного рогатого скота /Т.А. Романова, Л.П. Тельцов //Актуальные проблемы в животноводстве: матер. 1У Междунар. конф., посвящ. 100-летию акад. РАСХН Н.А. Шманенкова. - Боровск, 2006. - С. 86-87.
22. Романова, Т.А. Митотическая активность эпителия тонкой кишки у новорожденных телят /Т.А. Романова, Л.П. Тельцов // Морфология. 2006. № 5. - С. 74-75.
23. Тельцов, Л.П. Законы индивидуального развития человека и животных /.П. Тельцов, И.Р. Шашанов, В.А. Здоровинин, Т.А. Романова // Морфология. 2006. № 5. - С. 85.
24. Тельцов, Л.П. Закономерности развития слизистой оболочки тонкой кишки у телят молочного этапа развития /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова, Н.Н. Пиваева //Ресурсосберегающие экологич. безопасные технологии получения с/х продукции: матер. Респ. научно-практ. конф., посвящ. памяти проф. С.А. Лапшина. - Саранск, 2007. - С. 332-336.
25. Романова, Т.А. Морфология и гистохимия энтероцитов слизистой оболочки тонкой кишки у телят молочного этапа развития /Т.А. Романова, И.Г. Музыка, Л.П. Тельцов //Ресурсосберегающие экологич. безопасные технологии получения с/х продукции: матер. Респ. научно-практ. конф., посвящ. памяти проф. С.А. Лапшина. - Саранск, 2007. Ц С. 364-366.
26. Тельцов, Л.П. Дифференцировка энтероцитов слизистой оболочки тонкой кишки в эмбриогенезе /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова //Ресурсосберегающие экологич. безопасные технологии получения с/х продукции: матер. Респ. научно-практ. конф., посвящ. памяти проф. С.А Лапшина. Ц Саранск, 2007. Ц С. 387-393.
27. Романова, Т.А. Содержание нуклеиновых кислот и нуклеопротеидов в эпителиоцитах тонкой кишки /Т.А. Романова, Л.П. Тельцов //Технические и естественные науки: проблемы, теория, эксперимент: межвуз. сборник научных трудов. - Саранск, 2007. - С. 108-110.
28. Романова, Т.А. Гистохимия эпителиоцитов тонкой кишки в раннем онтогенезе /Т.А. Романова, Л.П. Тельцов, И.Г. Музыка // Международная научно-производст. конф., посвящ. 100-летию со дня рожд. проф. И.А. Спирюхова: сб. статей. - Пенза, 2007. - С. 78 - 81.
29. Тельцов, Л.П. Биология развития - практическому животноводству /Л.П. Тельцов, И.Р. Шашанов, Т.А. Романова, В.А. Здоровинин // Международная научно-производст. конф., посвящ. 100-летию со дня рожд. проф. И.А. Спирюхова: сб. статей. - Пенза, 2007. - С. 96 - 101.
30. Романова, Т.А. Развитие кишечной стенки тонкой кишки у телят молочного этапа /Т.А. Романова, Л.П. Тельцов, И.Г. Музыка //Достижения ветеринарной науки и практики: матер. Всерос. научно-практич. конф. - Киров, 2008. - С. 122-128.
31. Тельцов, Л.П. Закономерности онтогенеза, управление развитием и получение наивысшей генетической продуктивности /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова, И.В. Добрынина и др. //Достижения ветеринарной науки и практики: матер. Всерос. научно-практич. конф. - Киров, 2008. - С. 152-157.
32. Тельцов, Л.П. Законы индивидуального развития человека и животных и практика /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова, И.В. Добрынина, И.Г. Музыка //Достижения ветеринарной науки и практики: матер. Всерос. научно-практич. конф. - Киров, 2008. - С157-162.
33. Тельцов, Л.П. Наука биология развития - практике /Л.П. Тельцов, И.Р. Шашанов, Т.А. Романова, И.В. Добрынина и др. //Актуальные вопросы аграрной науки и образования Новое в морфологии живых организмов (норма и патология): матер. Междунар. научно-практ. конф. - Ульяновск, 2008. Т. 5. - С. 33-38.
34. Тельцов, Л.П. Развитие эпителиальной ткани тонкой кишки млекопитающих в онтогенезе / Л.П. Тельцов, Т.А. Романова, И.Г. Музыка // Морфология, 2008. № 2. Т. 133. - С. 114.
35. Романова, Т.А. Развитие слизистой оболочки стенки тонкой кишки у животных на этапе полового созревания /Т.А. Романова, В.А. Столяров, Л.П. Тельцов // Успехи современного естествознания. 2008. № 5. - С. 67-68.
36. Тельцов, Л.П. Критические фазы развития животных в онтогенезе /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова, В.А. Здоровинин и др. //Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. Ц Казань. 2008. Т. 192. Ц С. 389-393.
37. Тельцов, Л.П. Динамика активности щелочной фосфатазы в энтероцитах слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки в эмбриогенезе /Л.П. Тельцов, В.А. Столяров, Т.А. Романова //Морфологические ведомости. 2008. № 1-2.- С. 197-200.
38. Тельцов, Л.П. Закономерности индивидуального развития человека и животных /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова, И.В. Добрынина, И.Г. Музыка //Морфология: матер. 1Х конгресса Междунар. ассоциации морфологов. 2008. Т. 133Ц С. 123.
39. Тельцов, Л.П. Характеристика критических фаз развития человека и животных в онтогенезе /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова, И.В. Добрынина, В.Н. Родин и др. //Морфология: матер. 1Х конгресса Междунар. ассоциации морфологов. 2008. Т. 133 - С.132-133.
40. Романова, Т.А. Морфофункциональная характеристика эпителиоцитов тонкой кишки у телят на этапе полового созревания /Т.А. Романова, Л.П. Тельцов, С.В. Белоглазов //Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии получения с/х продукции: матер. Респ. научно-практ. конф., посвящ. памяти проф. С.А. Лапшина. - Саранск, 2008. Вып. 4. Ц С. 364-366.
41. Романова, Т.А. Развитие кишечной стенки и ее оболочек двенадцатиперстной кишки у телят переходного этапа /Т.А. Романова, Л.П. Тельцов, И.В. Добрынина, И.Г. Музыка //Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии получения с/х продукции: матер. Респ. научно-практ. конф., посвящ. памяти проф. С.А. Лапшина. - Саранск, 2008. Вып. 4. Ц С. 366-370.
42. Романова, Т.А. Морфология стенки подвздошной кишки у телят переходного этапа /Т.А. Романова, Л.П. Тельцов, С.И. Кижапкин //Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии получения с/х продукции: матер. Респ. научно-практ. конф., посвящ. памяти проф. С.А. Лапшина. - Саранск, 2008. Вып. 4. Ц С. 370-373.
43. Романова, Т.А. Морфофункциональная характеристика развития стенки тощей кишки у телят переходного этапа /Т.А. Романова, Л.П. Тельцов //Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии получения с/х продукции: матер. Респ. научно-практ. конф., посвящ. памяти проф. С.А. Лапшина. - Саранск, 2008. Вып. 4. Ц С. 373-377.
44. Тельцов, Л.П. Рост и законы индивидуального развития организма /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова, В.А. Здоровинин, И.В. Добрынина // Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии получения с/х продукции: матер. Респ. научно-практ. конф., посвящ. памяти проф. С.А. Лапшина. - Саранск, 2008. Вып. 4. Ц С. 388-395.
45. Тельцов, Л.П. Критические фазы развития человека и животных /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова, В.А. Здоровинин и др. //Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии получения с/х продукции: матер. Респ. научно-практ. конф., посвящ. памяти проф. С.А. Лапшина. - Саранск, 2008. Вып. 4. Ц С. 395 - 398.
46. Тельцов, Л.П. Закономерности развития организма и практика животноводства /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова, И.Г. Музыка //Ветеринарный врач. 2008. № 5.- С. 34-36.
47. Тельцов, Л.П. Вивогенез и критические фазы развития человека и животных /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова, В.А. Здоровинин и др. //Фундаментальные исследования. 2008. № 12. - С. 9-12.
48. Тельцов, Л.П. Развитие организма и практика животноводства /Л.П. Тельцов, Л.П. Соловьева, Т.А. Романова и др. //Матер. Международной научно-практической конф. молодых ученых, аспирантов и студентов. - Чебоксары, 2008. - С. 39-43.
49 Тельцов, Л.П. Биология развития в реализации национального проекта и в развитии АПК /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова, И.Г. Музыка //Известия Оренбургского государственного аграрного университета. Ц Оренбург, 2008. Т. 4(20). Ц С. 13-17.
50. Тельцов, Л.П. Онтогенез и критические фазы развития человека и животных /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова, И.Г. Музыка //Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - Оренбург, 2008. Т. 4(20). - С. 73-76.
51. Тельцов, Л.П. Этапы и критические фазы функции пищеварительной системы /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова, И.Г. Музыка //Материалы П Конгресса физиологов СНГ. - Физиологический журнал, 2008. С. 132.
52. Тельцов, Л.П. Достижения современной науки - биологии развития - практике охраны здоровья животных /Л.П. Тельцов, В.А. Столяров, Т.А. Романова, И.Г. Музыка //Труды Кубанского государственного аграрного университета. Серия Ветеринарные науки. 2009. № 1 (ч. 2). - С. 333-335.
53 Романова, Т.А. Структурные изменения слизистой оболочки стенки тощей кишки телят /Т.А. Романова, Л.П. Тельцов, И.Г. Музыка //Морфология: Матер. VI Всероссийского съезда АГЭ. Саратов, 2009. Т. 136. № 4. Ц С. 121-122.
54. Романова, Т.А. Закономерности развития стенки тонкой кишки в онтогенезе /Т.А. Романова, Л.П. Тельцов, И.Г. Музыка //Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии получения с/х продукции: матер. V Междунар. научно-практ. конф., посвящ. памяти проф. С.А. Лапшина. - Саранск, 2009. Вып. 5. Ц С. 429-438.
55. Тельцов Л.П. Развитие стенки тонкой кишки и ее эпителиальной ткани в онтогенезе: монография /Л.П. Тельцов, Т.А. Романова, И.Г. Музыка. Саранск :Изд-во Мордов. ун-та, 2009. - 204 с.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству