Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы.. 11
1.1 Проблема воздействия ионизирующей радиации на живые организмы 11
1.2 Источники и пути поступления радиоактивных веществ в сферу сельскохозяйственного производства 19
1.3 Краткая характеристика морфологических и функциональных особенностей системы крови крупного рогатого скота 25
1.4 Влияние радиоактивных излучений на иммунную систему 31
1.5 Заключение по обзору литературы 46
2 Собственные исследования 48
2.1 Материалы и методы исследований 48
2.2 Результаты собственных исследований 53
2.2.1 Экологическая характеристика территории сельскохозяйственного предприятия 53
2.2.2 Уровень радионуклидов в кормах, питьевой воде, снеге и общий радиационный фон территорий 54
2.2.3 Клинико-физиологические показатели молодняка симментальского скота при разных уровнях радиации 57
2.2.4 Морфологический состав крови молодняка симментальского голштинизированного скота в зонах с неодинаковым радиационным фоном...59
2.2.5 Биохимические показатели крови симментальского голштинизированного скота на территориях с разным радиационным фоном 65
2.2.6 Иммунологические показатели крови симментальского скота, испытывающего неодинаковую радиационную нагрузку 71
2.2.7 Интенсивность роста молодняка симментальского голштинизированного скота в зависимости от уровня радиации 81
2.2.8 Иммунохимические показатели крови молодняка симментальского голштинизированного скота, под влиянием вакцинного антигена в разных радиационных зонах 83
3 Обсуждение результатов исследования 95
Выводы 106
Предложения производству 108
Литература 109
Приложение
- Проблема воздействия ионизирующей радиации на живые организмы
- Краткая характеристика морфологических и функциональных особенностей системы крови крупного рогатого скота
- Уровень радионуклидов в кормах, питьевой воде, снеге и общий радиационный фон территорий
- Биохимические показатели крови симментальского голштинизированного скота на территориях с разным радиационным фоном
Введение к работе
Актуальность темы. Влиянием факторов внешней среды на иммунитет заинтересовались почти 100 лет назад и исследования не прекращают по сегодняшний день. Негативное воздействие экологических факторов на организм животных и людей регистрируют очень часто. Результаты исследований ученых-биологов, медиков и ветеринаров последних лет свидетельствуют об общем ухудшении экологической обстановки, нарушениях эволюционно сложившихся взаимосвязей между микро- и макроорганизмами и, как следствие, об изменении различных физиологических показателей у человека и животных. Так, неблагоприятное воздействие аномальной радиоактивности на экосистему села и, в частности, на сельскохозяйственных животных затрагивает в первую очередь иммунную и репродуктивную системы, генетический аппарат (Р.В. Петров с соавт.,1995; Н.М.Лазарев, 1997; С.В.Малков, 1999; В.А. Бударков, 2001; D. Sumner, 1991).
Отмечающийся в последние годы рост объёмов поступления в окружающую среду ряда неблагоприятных факторов радиационной и химической природы, обуславливает повышенную контаминацию продуктов животноводства и продовольственного сырья. Загрязнение продукции радиоактивными веществами происходит в результате непосредственного их действия на животных (почва, вода, осадки) или через биологические компоненты. В этом случае передача радиоактивных веществ осуществляется по цепочке: почва (вода) — растение — животное - продукты животноводства — человек. В результате люди, из районов техногенного загрязнения вынуждены употреблять низкокачественные продукты питания, что негативно сказывается на их здоровье. А так как одной из наиболее чувствительных систем организма, более всего подверженной негативным воздействиям различных факторов является иммунная система, возникает необходимость ускоренного развития новых направлений в исследованиях, имеющих целью донозоологическую диагностику нарушений иммунной системы (Р.В. Петров с соавт.,1995).
Развитие данного направления приобретает особую актуальность и в связи с широкой возможностью применения в ветеринарной практике различных иммуностимуляторов и иммуномодуляторов, хлынувших на рынки в настоящее время, как из-за рубежа, так и от отечественных производителей. Для грамотного, научно обоснованного применения вакцинных, диагностических и иммуностимулирующих препаратов нужны более или менее чёткие знания по экологической иммунологии животных (П.Н Смирнов, 1997).
Необходимость широкого использования методов оценки иммунного статуса стала более ощутимой в последнее время. В структуре заболеваемости животных появились сдвиги в сторону учащения различных воспалительных заболеваний, в основе которых лежит иммунологическая недостаточность организма. Иммунный ответ - многофакторный процесс. Изменение одного из звеньев приводит к нарушению статуса системы иммунитета. Поэтому, диагностика иммунодефицитов у животных должна быть направлена на выявление нарушенного звена иммунной системы, для чего необходимо использовать комплекс иммунологических методов. Поскольку основная роль в защите организма от воздействия чужеродных агентов, несущих на себе генетически чужеродную информацию, принадлежит клеточным и гуморальным факторам иммунитета, иммунодиагностика иммунодефицитных состояний связана с оценкой количественных показателей основных компонентов иммунной системы и их функциональной активности. Однако следует помнить, что не все изменения или даже нарушения в иммунной системе, должны привести к развитию тех или иных заболеваний (Р.В.Петров).
В настоящее время недостаточно сведений о влиянии на сельскохозяйственных животных и их потомство многолетнего хронического облучения малыми дозами. Ясно лишь, что хроническое радиоактивное облучение вызывает эффекты, которые зачастую вообще не были известны. В этой • связи получение отдельных показателей гематологического, иммунологического гомеостаза животных с учетом экологической характеристики территорий представляется актуальной научно- практической задачей.
Ряд ученых установили, что в различных регионах могут быть свои, отличные от других, параметры иммунных показателей, которые необходимо принимать за "норму". Так, Петров Р.В., Хаитов P.M., Пинегин Б.В., Орадовская И.В. и др.(1992) исследуя иммунный статус взрослого и детского населения отдельных регионов РФ, создали классификацию нескольких вариантов иммунного статуса здорового населения. Ими установлено, что истинной нормоиммунограммы, соответствующей средним обобщенным значениям, не выявлено ни в одном регионе.
Иммунологическим исследованиям сельскохозяйственных животных различных регионов страны в последнее время уделено много внимания (А.И. Павлова, 1996; П.Н. Смирнов, 1997; И.М. Донник, 1997; СВ. Малков, 1999).
Практически все исследователи сходятся во мнении, что у животных в различных экологических территориях, имеют место особенности иммунного статуса, вероятно развивающиеся под влиянием экологических факторов.
Таким образом, на данном этапе научного поиска на наш взгляд, в меньшей степени представляется важным полнота самой экологической характеристики той или иной территории. Наиболее существенной должна стать более полная характеристика физиологических показателей сельскохозяйственных животных, то есть показателей адаптированное™ индивидуумов и, в конечном счете, популяции той или иной экологической территории. Это позволит разработать научно обоснованные схемы коррекции адаптационных возможностей организмов как путем совершенствования условий использования животных (кормления, содержания), так и применение различных адаптогенов, в том числе иммуностимуляторов, иммунокорректоров, иммуномодуляторов. Вместе с тем знание физиологических возможностей макроорганизмов конкретно взятой экологической территории послужит основой разработки наиболее рациональных сроков и схем лечебно-профилактических мероприятий.
В настоящее время становится явным то, что комплекс экологических, климатогеографических, и социальных факторов многих территорий нашей страны создаёт экстремальные условия среды обитания, предъявляя к адаптационным возможностям организма человека и животных исключительно высокие требования. Эта проблема является фрагментом общебиологической проблемы адаптации живых организмов к изменяющимся условиям внешней среды. Поэтому сегодня, когда мы являемся свидетелями мощнейшего наступления человека на природу, когда на животных обрушивается невиданной силы экологический прессинг вряд ли правомочно, выводить универсальные для всех территорий нормативные показатели крови иммунной и других систем. Возникает необходимость целенаправленного проведения научных исследований по выявлению нормативных показателей крови и других систем организма животных, на определённых территориях (P.M. Хаитов, 1995; А.И. Павлова, 1996; И.М. Донник, 1997; П.Н. Смирнов, 1997; П.Н. Фёдорова, 1998; СИ. Логинов, 1998; СВ. Малков, 1999; Н.Е. Горковенко, 2000; T.R. Latorre, 1989; W. Clarke; 1992; S. Risica, 1999).
Изучение особенностей функционирования организма животных в экологически неблагополучных территориях на уровне популяции, позволит выявить для каждой конкретной административно-географической территории относительные показатели нормы и патологии, оценить адаптационные возможности районируемой здесь популяции сельскохозяйственных животных, использовать, кроме того, эти данные для выяснения особенностей проявления эпизоотического процесса наиболее распространённых инфекционных болезней животных.
С учётом изложенного в данный момент вполне обоснованно возникла необходимость определения и сравнительной оценки иммуноморфологического статуса животных, в частности крупного рогатого скота, районированного в разных экологических условиях Орловской области.
Цель и задачи исследований. Изучить биохимические и иммуноморфологические показатели крови молодняка симментальского голштинизированного скота разного возраста в условиях неодинакового радиоактивного облучения, а также определить особенности индукции иммунохимических реакций организма животных под влиянием вакцинного антигена.
» Для достижения цели исследований, были поставлены следующие задачи:
- изучить в отдельных филиалах сельскохозяйственного предприятия «Заря» Орловской области уровень содержания радионуклидов в кормовых средствах и других объектах окружающей среды;
установить клиническое состояние организма молодняка симментальского голштинизированного скота, содержащегося в разных радиационных зонах;
определить возрастные особенности морфологического и биохимического и состава крови у молодняка симментальского голштинизированного скота испытывающего неодинаковую радиационную нагрузку;
- изучить возрастные, иммунологические показатели у молодняка симментальского голштинизированного скота, выращенного на территории с разным радиационным фоном;
- определить интенсивность роста молодняка крупного рогатого скота в зависимости от уровня радиации;
- изучить особенности индукции иммунохимических реакций организма молодняка крупного рогатого скота пятнадцатимесячного возраста на введение противосибиреязвенной вакцины из штамма 55 ВНИИВВиМ в разных радиационных условиях Орловской области.
Научная новизна. Впервые изучены физиологические особенности и дана оценка клеточных и гуморальных факторов защиты молодняка симментальского голштинизированного скота разного возраста в условиях неодинаковой радиационной нагрузки. В результате изучения показателей клеточного и гуморального иммунитета установлено, что у животных при длительном радиационном воздействии понижается количество эритроцитов, гемоглобина, эозинофилов, моноцитов, лимфоцитов, альфа-глобулинов. Подавляется выработка Т- и В-лимфоцитов, иммуноглобулинов G и М. Одновременно увеличивается количество нейтрофилов, базофилов, гамма-глобулинов, нулевых лимфоцитов, повышается фагоцитарная активность.
Изучены особенности индукции иммунохимических реакций организма молодняка крупного рогатого скота пятнадцатимесячного возраста на введение противосибиреязвенной вакцины из штамма 55 ВНИИВВиМ в разных радиационных условиях Орловской области.
Основные положения, выносимые на защиту:
- динамика изменений морфологических и биохимических показателей крови молодняка крупного рогатого скота разного возраста в зонах с неодинаковым радиационным фоном;
- влияние хронического воздействия радиации на иммунный статус организма молодняка симментальского голштинизированного скота;
- особенности иммунного ответа организма животных на вакцинный антиген в условиях длительного воздействия ионизирующего излучения.
Практическое значение работы. Полученные нормативные показатели клинико-физиологических, морфологических, биохимических и иммунных показателей крови крупного рогатого скота, районированного в Орловской области, могут быть использованы ветеринарными специалистами области в качестве физиологической «региональной нормы», диагностической работе и в учебном процессе при подготовке кадров биологических специальностей.
Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены и обсуждены на:
всероссийской научно-производственной конференции «Гигиена содержания и кормления животных - основа сохранения их здоровья и получения экологически чистой продукции» (Орёл, 2000);
всероссийской научно-практической конференции «Ветеринария. Современные аспекты и перспективы» (Орёл, 2002);
- международной научно-практической конференции, посвященной 150- летию ветеринарной службы Оренбуржья «Актуальные проблемы ветеринарной медицины и биологии» (Оренбург, 2003);
научно-производственной конференции, посвященной 100-летию профессора Кондюрина Н.Г. «Актуальные вопросы микробиологии и инфекционной патологии животных» (Омск, 2004);
- научно-практических конференциях Орловского государственного университета в 2000 - 2004 гг.
Внедрение результатов исследований. Результаты исследований внедрены в ООО «Заря», Волховского района, Орловской области. Используются на кафедре микробиологии и вирусологии Орёл ГАУ и на факультете ветеринарной медицины ФГОУ ВПО «Воронежский ГАУ имени К.Д. Глинки».
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 6 работ.
Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 130 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, 7 разделов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, предложений для практики, списка литературы, включающего 200 источников, в том числе иностранных 48, приложения. Работа иллюстрирована 17 таблицами и 16 рисунками.
Проблема воздействия ионизирующей радиации на живые организмы
В научной литературе накоплен обширный материал по влиянию радиации на биологические системы. В последнее время большое внимание исследователей привлекает проблема эффектов малых доз радиации на биологические объекты. Экспериментальные работы, посвященные исследованию эффектов в области малых доз радиации, заполнены данными, полученными путем экстраполяции из области больших доз. По этой причине в настоящее время не существует единой точки зрения или общепринятой концепции биологического действия малых доз ионизирующих излучений (А.А. Ярилин, 1988; СП. Ярмоненко, 1988-1996; СА. Гераськин, 1995-1999; А.В. Яблоков, 2002; СС Busby, 1992; R. Nussbaum, 1994). Мнения исследователей по данной проблеме нередко имеют противоположные позиции (A.M. Кузин, 1970-1995; Л.А. Ильин., 1994; А.В. Яблоков, 2002; G. Fuchs, 1986; R.E. Shore, 1990).
В процессе эволюции все живые организмы подвергались действию ионизирующего излучения. Вообще жизнь на Земле не только зародилась, но и развивалась на радиоактивном фоне. Научные данные свидетельствуют о том, что ионизирующая радиация является необходимым условием развития жизни на Земле. Многочисленные эксперименты с выращиванием растений в искусственных "безрадиационных" условиях и при обычном естественном облучении дали новые убедительные доказательства необходимости "подпитки" живых организмов ионизирующими излучениями для их нормального развития (Ю.В. Сивинцев, 1991). Не исключено, что радиационный фон стал уже необходимым условием существования живого и составил одну из причин так называемых спонтанных мутаций.
Существует и другое мнение, что радиация по самой своей природе вредна для жизни. Малые дозы облучения могут "запустить" не до конца еще установленную цепь событий, приводящую к раку или генетическим повреждениям (Б.Н. Ильин, 1986). В 70-х годах во многих регионах планеты проводили эксперименты по изучению влияния радиации на сообщества и экосистемы. Даже при сравнительно низких мощностях дозы облучения 0,02-0,05 Гр/сут наблюдали заметное замедление роста растений и изменение видового разнообразия животных.
В тоже время данные свидетельствуют о том, что радионуклиды являются неотъемлемым компонентом всех организмов от водорослей до человека (А.В. Руднев, 1990). Ядерная радиация имела большое значение для создания необходимых полимеров и многочисленных органических молекул, на базе которых возникли простейшие формы жизни. Однако чем выше на эволюционной лестнице, стоят организмы, чем сложнее их организация, тем они более радиочувствительны (А.В. Руднев, 1990; СП. Ярмоненко, 1992; В Морозов, 1993; Е.Н. Самошкин, 1995; Т. Latorre, 1986; L. Arnold, 1991).
Наименьшей устойчивостью обладают млекопитающие, гибель которых наступает уже при ДО:ІЄ облучения 1-10 Гр, наибольшей - одноклеточные организмы. Что касается высших животных, то для них более важное значение имеет чувствительность к радиации отдельных систем и органов. Так, млекопитающие, например, наиболее чувствительны к воздействию ионизирующей радиации из-за высокой повреждаемости быстро делящихся кроветворных тканей костного мозга (В.А. Киршин, 1986; А.Д. Белов, 1999; В. Hennuy, 1986; A.J. Reinecke, 1987).
Устойчивость организмов к воздействию радиации может меняться не только за счет изменения внешних факторов, но и в зависимости от интенсивности обменных процессов в организме. Ряд грызунов, обитающих в пустынях, имеют неожиданно высокую для млекопитающих, радиорезистентность. Перевод этих животных на пищевой режим обычных лабораторных мышей приводит сразу к заметному снижению радиорезистентности и, наоборот, питание лабораторных мышей травами, потребляемыми грызунами, живущими в пустыне, приводит к увеличению их радиорезистентности (А.В. Руднев, 1990; J.M. Gould, 1989; J.H. Hendruj, 1998).
В настоящее время преобладает мнение о стимулирующем действие малых фоновых доз и их мощностей, которые используются в сельском хозяйстве для повышения плодородия, для ускорения выращивания кур-бройлеров и других целей (гипотеза радиационного гормезиса). Нет лишь определённости в том, хороша ли для здоровья и жизни животных такая стимуляция (Б.Н. Ильин, 1986; В.И. Пархоменко, 1995; R. Hartenstein, 1981; Н. Checkoway, 1988; М. Akiama, 1991).
Итак, существует три одинаково недоказанных гипотезы. Одна из них утверждает безусловный вред любых доз радиации и требует исключения возможности любого их увеличения. Вторая гипотеза исходит из того, что особенно вредны дозы, сравнимые с фоновыми (до 1 рад/год). Третья гипотеза, утверждает возможность адаптации животных и человека к действию ионизирующей радиации. В литературе имеется любопытный факт, о том, что, возможно, некоторое повышение радиорезистентности организма к повторному облучению (B.C. Школьник, 2003). Природа не создала в организме датчиков на ионизирующую радиацию, подобных датчикам на свет, тепло, запахи и пр., видимо считая, что ионизирующая радиация в пределах, возможных на Земле (0,1-25 рад/год) безразлична для организма (Б.Н. Ильин, 1986; P.M. Алексахин, 1991; P. Green, 1991; С.С. Busby, 1992).
Последняя гипотеза утверждает необходимость ионизирующей радиации для жизни, её стимулирующую роль, но робко говорит о пользе для здоровья малых доз ионизируюшей радиации. Это тем более странно, если принять во внимание полезное (укрепляющее) действие малых доз ионизирующей радиации радоновых ванн, а также наблюдения, в которых явно установлено антиканцерогенное действие фоновой радиации (В.П. Антонов, 1989; В.А. Киршин, 1999; R. Bertell, 1984; С. Streffer, 1996; P. Volpe, 1999).
По данным В.А. Киршина, Н.В. Григорьева, A.M. Пастухова (1983) и других авторов, внешнее однократное рентгеновское или гамма-облучение суточных поросят в дозах 10-25 Р вызвало у них выраженный стимулирующий эффект. Интенсивность- роста у них возрастала на 10-15 %, при этом радиостимуляция не оказывала отрицательного влияния на органолептические и биохимические показатели мяса.
В Казанском ветеринарном институте (1974-1975) изучалось действие малых доз рентгеновских лучей на выживаемость норок, массу их тела, интенсивность роста и качество пушнины. Сделан вывод, что лучевое воздействие в дозах 10-30 Р повышает выживаемость и интенсивность роста животных, улучшает качество пушнины. Масса тела превышала массу необлученных животных в среднем на 10 %.
После облучения повышалась выживаемость цыплят, наблюдался более интенсивный рост перьев, повышалась яйценоскость несушек (В.А. Киршин, А.Д. Белов, В.В. Пак, 1984). Однократное облучение дозами 4-200 рад неполовозрелых кур в возрасте 112 дней (Г. Карапетян, 1965; В.И.Беркович, 1983) приводило к увеличению яйценоскости в сравнении с контролем. Особое внимание учёные уделяют влиянию ионизирующего излучения на продолжительность жизни. В.Г. Зайнуллин и А.А. Москалев (2000) подтвердили в опытах на мухах-дрозофилах, что повышение радиационного фона уменьшает продолжительность жизни насекомых. А.С. Мухин и Н.М. Цыпченко (2000) показывают, что существуют дозы, увеличивающие продолжительность жизни животных на 10-15%. С.С. Бердоносов (2001) считает, что продолжительность жизни людей под воздействием малых доз радиации увеличивается.
Краткая характеристика морфологических и функциональных особенностей системы крови крупного рогатого скота
Иммунная система включает центральные и периферические органы, кровеносное русло и лимфатические сосуды, пронизывающие все ткани организма, по которым перемещаются мириады иммунокомпетентных клеток (Л.И. Иржак, 2001).
Кровь по своему содержанию неоднородна. Выделяют две фазы крови: жидкую (плазма) и плотную (клетки крови). Основную часть сухого вещества плазмы составляют белки, общее их количество 6-8%. Белки плазмы в силу их способности присоединять воду создают онкотическое, а электролиты и другие молекулы - коллоидно-осмотическое давление крови, притягивающее воду из тканей. Благодаря значительной молекулярной массе белки придают крови определенную вязкость, замедляющую скорость движения крови по сосудам. Кроме того, каждый белок выполняет важную специальную функцию. Из всех белков в наибольшей концентрации в плазме присутствует альбумин (53% всех белков), синтезируемый в печени это наиболее гомогенная фракция белков крови. Основная функция - связывание воды, что обеспечивает коллоидно-осмотическое давление в крови. Альбумины транспортируют ионы магния, кальция, билирубин, свободные ЖК, стероидные гормоны, такие лекарственные соединения как антибиотики, барбитураты, сердечные гликозиды. Глобулины (40%) кроме печени образуются ещё в костном мозге, селезёнке, лимфатических узлах.» Они представлены несколькими классами, важнейшие из которых а (альфа), р (бета) и у (гамма). Антитела обнаруживаются лишь во фракциях уі, у г- Гамма-глобулины включают в себя различные антитела или иммуноглобулины Jg A, JgG, JgM. Иммуноглобулины могут осуществлять прямую нейтрализацию токсинов, сенсибилизацию иммунокомпетентных клеток, ингибировать вирусную активность или вызывать воспалительные реакции (К. Шмидт-Ниелъсен, 1982; В.М. Холод, 1983; М.В. Борисюк, 2002).
Фибриноген (5%) вырабатывается печенью, откуда поступает в кровь. Период его полужизни - 100 ч. Основная функция фибриногена состоит в образовании кровяных сгустков (тромбов). Ферритин обеспечивает транспорт железа, необходимого для синтеза, гемоглобина и цитохромов; церулоплазмин -транспорт меди; эритропоэтин - активацию кроветворения; альфа-амилаза -расщепление углеводов; 12 белков системы комплемента - иммунную активность. К небелковым компонентам плазмы относятся аминокислоты, мочевина, креатин, глюкоза, фруктоза, галактоза, фосфолипиды, анионы бикарбонатов, хлоридов, фосфатов, сульфатов, катионы кальция, магния, калия, натрия, железа, меди (Е. А. Васильева, 1982; А.Н. Голиков, 1991; С.А. Луговекая, 2002; A. Denos, 1990).
Составляя примерно половину (45%) объема всей крови, форменные элементы крови - клетки, обеспечивают важнейшие ее функции. Эритроциты -наиболее многочисленная высокоспециализированная фракция клеток, в крови крупного рогатого скота их содержится 5-7,5x10 /л. Их функция связывание и перенос кислорода от лёгких к органам и удаление углекислого газа. Кроме того, эритроциты могут адсорбировать на своей поверхности самые различные вещества (аминокислоты, антигены, антитела, лекарственные вещества, токсины и т.д.) и транспортировать по всему организму. Продолжительность жизни 120-160 суток. В каждом эритроците содержится 200-300 млн. молекул гемоглобина, составляющего около 90% сухого вещества эритроцитов, а 10% составляют минеральные соли, глюкоза, белки и жиры (В.Г. Василенко, 1983). Гемоглобин - сложное химическое соединение, молекула которого состоит из белка глобина и железосодержащей части - гема. В крови крупного рогатого скота содержится 90-120 г/л. Гемоглобин выполняет важные функции в организме: перенос кислорода из легких в ткани и углекислого газа из тканей в легкие, а также играет существенную роль в поддержании кислотно-основного равновесия крови (Е.А. Васильева, 1982; A.M. Воробьев, 1985; Е.Д. Гольдберг, 1989; А.Н.Голиков, 1991).
Лейкоциты - число их в крови крупного рогатого скота колеблется от 4 до 12 107л, что связано с их способностью мигрировать из крови в ткани и обратно (последнее характерно для лимфоцитов), а также за счет выхода депонированных клеток из кроветворных органов, селезенки, легких. Продолжительность жизни лейкоцитов составляет максимум 7-10 дней. Чаще значительно меньше - часы и даже минуты. А.И. Бессоновым, (1966) установлено, что обшее количество лейкоцитов и отдельные их виды изменяются под влиянием различных внешних и внутренних факторов. Они представлены несколькими формами, различающимися по наличию зернистости в цитоплазме (гранулоциты), или отсутствию таковой (агранулоциты).
Гранулоциты составляют 65-70% всех лейкоцитов и делятся в зависимости от способности окрашиваться нейтральными, кислыми или основными красками на нёйтрофилы, эозинофилы и базофилы. По структуре ядра среди гранулоцитов различают: 1. Юные - ядро бобовидное или подковообразное, хроматин рыхлый (светлый), т.е. слабокондицированный. 2. Палочкоядерные - ядро палочкообразное или эсобразное, не сегментированное (без перетяжек), хроматин уплотнен (темный). 3. Сегментоядерные - ядро состоит из 2-4 сегментов, соединенных тонкими перемычками; хроматин плотный, темный, т.е. сильно конденсированный. . Агранулоциты составляют 30-35% всех белых кровяных клеток и включают в себя лимфоциты и моноциты. Функции различных лейкоцитов разнообразны. Нейтрофилы в крови крупного рогатого скота составляют 40% всех лейкоцитов и являются наиболее важными клетками зашиты организма от бактерий и их токсинов. Проникая через стенки капилляров, нейтрофилы попадают в межтканевые пространства, где осуществляется фагоцитоз, а также переносят на своей поверхности антитела (А.Н.Голиков, 1991). Эозинофилы (5-9% от общего числа лейкоцитов) адсорбируют на свою поверхность антигены, многие тканевые вещества и токсины белковой природы, разрушая и обезвреживая их. Эозинофилы принимают участие в предупреждении развития аллергических реакций.
Уровень радионуклидов в кормах, питьевой воде, снеге и общий радиационный фон территорий
Клинические показатели животных при воздействии различных неблагоприятных факторов окружающей среды отличаются от физиологических показателей животных, содержащихся в благоприятных экологических условиях. Таким образом, прежде чем проводить оценку защитных сил организма на территории с повышенным уровнем радиации, необходимо дать оценку состоянию здоровья телят, содержащихся на благополучном в экологическом отношении участке.
Оценивая состояние здоровья крупного рогатого скота в различных радиационных условиях, мы судим о нём по изменениям тех или иных интерьерных показателей организма. При этом следует помнить о способности организма приспосабливаться к действующим факторам окружающей среды.
Хорошо известно, что всякое сколько-нибудь значительное изменение условий окружающей среды приводит к возбуждению и увеличению функции определенных физиологических систем, реакции, направленной на сохранение основных параметров гомеостаза. Процесс индивидуальной адаптации помимо одностороннего развития физиологических реакций, поддерживающих постоянство организма, связан с формированием целого ряда изменений в организме. Но эти возможности небезграничны, когда иммунной системе не удается удержать равновесие, изменения начинают носить характер препатологических или даже патологических явлений.
Кроме того, в настоящее время широко обсуждается вопрос о необходимости создания отдельных нормативов в зависимости от зон, различающихся по природно-экономическим условиям. В местностях резко отличающихся по средней годовой температуре, экологическим особенностям территорий, разводимому типу скота целесообразно иметь свои нормативы, что важно для изучения краевой патологии. Поэтому исследование мы начали с измерения температуры тела, определения пульса и частоты дыхательных движений.
При сравнении данных полученных в опытной группе с аналогичными значениями в контроле, замечены изменения показателей, которые имеют достоверную разницу. Из таблицы 6 следует, что на территории условно благополучной показатели у животных в летнее время, чуть выше, чем в другие сезоны. Видимо это объясняется приспособлением животных к жарким погодным условиям и указывает на относительно хорошие адаптационные возможности организма. У телят, испытывающих хроническое воздействие радиации, такой зависимости от времени года не наблюдается, их показатели в пределах физиологических норм, но по всем сезонам выше, чем у контрольных животных. Учащение пульса и дыхательных движений у телят второй группы объясняется желанием организма восполнить недостаток кислорода, возникший в результате снижения уровня гемоглобина в крови. Возможно, это указывает на стремление приспособиться (адаптироваться) к действующим факторам окружающей среды, в частности к хроническому воздействию радиации.
Таким образом, у крупного рогатого скота, содержащегося на территории с хроническим воздействиемУ ионизирующего излучения показатели, характеризующие клинический статус организма соответствуют верхним границам физиологической нормы. Учащение пульса и дыхательных движений у этих животных видимо является компенсаторной реакцией на пониженное содержание гемоглобина в крови.
Кровь представляет собой достаточно ценный материал для исследований. У здорового животного кровь отличается относительным постоянством, однако она реагирует на любые изменения. В результате, её состав меняется характерным образом в зависимости от происходящих в организме процессов и, следовательно, обнаруживаемые при анализе крови изменения имеют важное диагностическое значение. Из литературы известно, что морфологический состав крови здоровых телят имеет определенные индивидуальные колебания (В.М.Холод, 1983, В.П.Урбан, 1985). Эти колебания обуславливаются такими факторами, как возраст, пол, порода. Особенно значительно влияют время года, условия кормления и содержания, состояние окружающей среды и т.д.
Ряд исследователей утверждают, что у животных на различных экологических территориях, имеют место некоторые особенности физиологических показателей. Это видимо является следствием перестройки системы в ответ на длительное воздействие, какого либо фактора, для того чтобы сохранить устойчивость и не дать развиться нарушениям. Функциональное состояние гемопоэза позволяет оценить адаптационные возможности организма животного в условиях измененной окружающей среды.
В связи с этим, при изучении морфологического состава крови молодняка симментальского голштинизированного скота содержащегося в разных радиационных зонах, исходными показателями служили данные, полученные от телят, выращенных в зоне с нормальным радиационным фоном. С ними мы сравнивали показатели, полученные на неблагополучной территории. Из таблицы 7 следует, что при строго определенных условиях кормления и содержания количество эритроцитов, гемоглобина и лейкоцитов в крови животных из экологически благополучного хозяйства в течение всего опытного периода изменялось незначительно. Хотя конечно зависимость от времени года наблюдается.
Изменения в сторону увеличения указанных показателей, видимо, связаны с возрастом и временем года. Сезонность определенным образом влияет на физиологические функции организма.
Биохимические показатели крови симментальского голштинизированного скота на территориях с разным радиационным фоном
В оценке состояния здоровья большое значение имеют биохимические показатели крови. Белки плазмы крови играют очень важную и многообразную роль. Они состоят из альбумина и различных глобулинов. Альбумин плазмы не обладает антигенными свойствами и играет важную роль в создании осмотического давления. Альбумину и глобулинам свойственна функция питания тканей, они используются для превращения в специфические белки организма, замещают пищевой белок, сохраняют равновесие азотистого баланса и участвуют в переносе питательных веществ к органам и тканям. Содержание белка в крови и взаимоотношение его фракций регулируются состоянием функции печени, почек и других органов. Истощение белковых резервов организма ведет к снижению инфекционного иммунитета и сопротивляемости организма. Общий белок является интегральным лабораторным показателем, отражающим как состояние гомеостаза (в частности - водно-электролитного обмена, гемостаза и др.), так и специфической реактивности организма. Определение общего белка обычно дополняется исследованием отдельных его фракций (а, р\ у-глобулинов), однако и сам по себе этот параметр является достаточно информативным и одним из наиболее широко распространенных тестов в клинической лабораторной практике, поэтому мы сочли необходимым провести биохимические исследования крови.
Определение общего белка и белковых фракций проводили в опытной и контрольной группах в разном возрасте. В таблице 9 приведены сводные данные по содержанию общего белка и белковых фракций в сыворотке крови телят контрольной и опытной группы.
Из таблицы видно, что при определенных условиях кормления и содержания, общий белок в крови животных контрольной группы в течение года претерпевает изменения. Наибольшее количество общего белка в сыворотке крови отмечено у телят в ноябре, в М- месячном возрасте (что говорит о подготовленности животных к зимнему периоду) и марте, в 15-месячном возрасте, несмотря на возможность сезонного иммунодефицита.
По сравнению с указанными сезонами года, в начале летнего периода показатель был ниже на 16 %. Тогда же были отмечены и наиболее заметные групповые колебания общего белка от 58,9 до 77,1 г/л. Эти явления в большей степени зависят от возраста животных, сезонов года и связанных с ними изменениями в организме. При анализе белковых фракций сыворотки крови (табл. 9) видно, что между результатами четырех исследований существенных изменений не наблюдается. У животных альбуминовая фракция в процентах от содержания общего белка в сыворотке крови стабильна, лишь с небольшим снижением в марте. Вследствие этого А/Г коэффициент довольно высок у телят в возрасте 6-,8-, 11- месяцев и чуть ниже в 15 месяцев. Если в первых трёх исследованиях он колебался в пределах 0,9-3-0,94, то в четвертом произошло его незначительное снижение до 0,92, что можно объяснить некоторыми погрешностями в кормлении.
При исследовании животных, содержащихся на территории с хроническим воздействием ионизирующего излучения установлено, что уровень общего белка в сыворотке крови животных был стабильным и по сезонам года составил в среднем 77,3±0,14 - 78,4±0,11 г/л, т.е. соответствует нормам, указанным в литературе (В.М. Холод, 1983; А.Н. Голиков, 1991).
Содержание альбуминов у животных 6-ти месячного возраста из филиала, расположенного на участке с повышенным уровнем радиации составило 43,9±1,4%, со временем их количество практически не изменялось. Однако по сравнению с животными из филиала с нормальной радиационной обстановкой этот показатель был на 4-5 % ниже и с возрастом достоверность разницы увеличивается. Так в 11- и 15- месячном возрасте разница между группами достоверна при Р 0,01.
Снижение концентрации сывороточного альбумина, видимо, объясняется нарушением функциональной активности щитовидной железы в результате воздействия радиации (К.С. Косяков, 1967; В. А. Барабой, 1991).
Исходное содержание альфа-глобулинов у животных опытной группы составляло 8,09±1,8%. К ноябрю показатель незначительно увеличился и снова снизился в начале весны до 8,11±0,18%. Это ниже физиологических норм и в 1,6 раза ниже аналогичного показателя у животных контрольной группы, разница достоверна при Р 0,0Ґ. Так как данная фракция выполняет в основном транспортную функцию, её недостаток может указывать на замедление обмена веществ.
Сдвиг белковой картины в сыворотке крови телят существенно повлиял на уровень бета- и гамма-глобулинов, являющихся защитными белками крови.
Процентное содержание бета-глобулинов во время первого исследования находилось на уровне 11,31±0,9%, при наименьшем показателе в группе 6,41%, и наибольшем - 15,79/.. К концу, лета содержание этой фракции повысилось, составив 12,68±0,5%. Так как при исследованиях в ноябре и марте наблюдается тенденция к снижению бета-глобулинов, повышение его в августе видимо объясняется благоприятным временем года и повышением защитных сил организма. Аналогичная зависимость наблюдается и в хозяйстве с благополучной радиационной обстановкой.
Количество гамма-глобулинов у крупного рогатого скота, содержащегося на неблагополучной территории, составляло в шестимесячном возрасте 36,70±1,67%, в восьми- и одиннадцатимесячном возрасте количество белка снизилось, а к 15 месяцам повысилось до 37,71%, что было в пределах физиологических норм, но в 1,3 раза выше, чем у подобной группы в экологически благополучном хозяйстве, разница достоверна при Р 0,001. Анализ результатов полученных в опытной группе показал, что индивидуальные показатели содержания гамма-глобулинов крайне нестабильны. Высокое содержание данной белковой фракции, включающей иммуноглобулины, видимо является ответом организма на воздействие раздражителя - ионизирующего излучения. Под его влиянием происходят биохимические превращения, образуются свободные радикалы и другие чужеродные частицы, выступающие как антиген и провоцирующие выработку защитных белков (Дж. Гофман, 1994).
