Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 6
1.1. Общие сведения о развитии и функции селезенки 6
1.2. Сведения о морфологии селезенки у животных 12
1.3. Возрастная морфология селезенки у животных 17
1.4. Гистоархитектоника селезенки 22
1.5. Заключение к обзору литературы 34
2 Результаты собственных исследований 35
2.1. Материалы и методы исследования 35
2.2 Динамика роста абсолютной массы птиц 41
2.3. Динамика индекса массивности птиц 43
2.4. Динамика роста абсолютной и относительной массы селезенки 44
2.5. Динамика роста морфометрических показателей селезенки 47
2.6. Динамика роста индекса селезенки 51
2.7. Гистологическое строение селезенки 53
3 Обсуждение результатов собственных исследований..82
Выводы 97
Практические предложения 100
Список литературы 101
Приложение 121
- Возрастная морфология селезенки у животных
- Динамика роста абсолютной и относительной массы селезенки
- Динамика роста индекса селезенки
- Гистологическое строение селезенки
Введение к работе
Актуальность темы. В основе повышения эффективности птицеводства лежит совершенствование технологии производства, поддержание и совершенствование племенных и продуктивных качеств птицы кроссов специализированных линий отдельных популяций и перспективных пород.
Перевод птицеводства на промышленную основу, в том числе и в Брянской области, и дальнейшая интенсификация этой отрасли приводят к значительным изменениям, как в экологии домашних птиц, так и в их морфологии (Г.А.Дмитриева, И.С. Решетников, 2001).
Научно - практический интерес представляют исследования, направленные на выяснение морфофункциональных связей всех систем организма кур, в частности селезенки - органа иммунной системы, которая обеспечивает защиту организма от генетически чужеродных клеток или веществ (Л.Л. Овсищер, СБ. Селезнев, 2002г).
В решении данной проблемы основная роль принадлежит возрастной морфологии, которая, раскрывая онтогенетические процессы развития, обеспечивает более глубокое понимание этих процессов, а также позволяет выявить критические периоды развития отдельных систем организма (Л.П. Тельцов, 1998).
В доступной нам литературе (М.Г. Колоусова, 1988; Б.А. Гладков, 1988, 1990, 1997; Н.В. Садовников, 1995; СБ. Селезнев, 1987) содержатся единичные, носящие фрагментарные сведения о строении селезенки - важного периферического органа иммунной системы птиц.
Цель исследований. Выяснение возрастных макро- и микроморфологических особенностей селезенки у кур кросса Хайсекс браун в возрастном аспекте.
Для выполнения цели были поставлены следующие задачи:
исследовать морфологию селезенки кур в постнатальном онтогенезе;
проследить динамику абсолютной и относительной массы селезенки;
изучить морфометрические параметры селезенки;
определить индекс селезенки;
изучить гистологическое строение соединительнотканного остова и паренхимы.
Научная новизна: В результате комплексного методического подхода с использованием анатомических, гистологических, морфометрических и статистических методов исследования, впервые описана динамика морфологических структур селезенки кур кросса Хайсекс браун. Прослежены возрастные этапы адаптивного изменения стромально - паренхиматозных структур органа с учетом биологического и технологического периодов, критических фаз развития.
Теоретическая и практическая значимость работы состоит в том, что установленные возрастные особенности строения селезенки кур кросса Хайсекс браун, являются нормой строения органа. Они могут быть использованы как базовые в диагностике заболеваний этого органа, а так же расширяют, дополняют и углубляют сведения о возрастной морфологии селезенки, необходимые для оценки кросса, сравнительной морфологии и этим самым вносят определенный вклад в иммуноморфологию. Впервые показаны общебиологические закономерности роста и развития селезенки кур кросса Хайсекс браун, которые соответствуют основным законам направленности онтогенеза.
Основные положения, выносимые на защиту:
Возрастная характеристика морфометрических показателей селезенки кур кросса Хайсекс браун в постнатальном онтогенезе (масса, длина, ширина, обхват, толщина с краниального и каудального краев селезенки, индекс селезенки (И.С.).
Возрастная характеристика соединительнотканного остова селезенки кур кросса Хайсекс браун в постнатальном онтогенезе (толщина капсулы и серозной оболочки, ширина трабекул).
Морфологические показатели структур белой и красной пульпы селезенки птиц в различные возрастные периоды постнатального онтогенеза (диаметр и площадь фолликулов, толщина стенки центральной артерии, диаметр центральной артерии, диаметр и площадь герминативных центров, диа-
5 метр и площадь маргинальной зоны).
4. Адаптивные преобразования селезенки и ее структурных компонентов с учетом биологического и технологического периодов и критических фаз развития.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку: на Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 117-й годовщине со дня рождения академика Николая Ивановича Вавилова (Саратов 2004); Международной научно-практической Интернет-конференции «Управление функциональными системами организма», посвященная 75-летию кафедры физиологии и 60-летию кафедры хирургии Ставропольского государственного аграрного университета (Ставрополь 2006), на расширенном заседании кафедры нормальной и патологической морфологии домашних животных Брянской ГСХА.
Публикации результатов исследований. По теме диссертации опубликовано три научные работы.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований используются в учебном процессе на кафедрах анатомии, гистологии, эмбриологии и физиологии на ветеринарных и зооинженерных факультетах: в Мордовском, Хакасском и Оренбургском государственных университетах; в Брянской, Бурятской, Костромской, Ставропольской, Ульяновской сельскохозяйственных академиях; в Московской, Санкт-Петербургской государственных академиях ветеринарной медицины, а так же в странах ближнего зарубежья - Гродненском государственном аграрном университете (республика Беларусь), Крымском СХИ (Украина).
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 142 страницах и состоит из следующих разделов: введения, обзора литературы, результатов собственных исследований, обсуждения результатов собственных исследований, выводов, практических предложений и библиографического списка, включающего 191 источник, в том числе 45 иностранных, приложения.
Возрастная морфология селезенки у животных
Селезенка развивается из мезенхимальной части дорсальной брыжейки будущего большого сальника (J. Erans, 1987). У эмбрионов овец селезенка закладывается между обоими целостными листками мезенхимы вблизи дна сычуга (желудка) (С.Н. Боголюбский, 1968). В начальный период развития в закладке происходит формирование из мезенхимы волокнистого каркаса, сосудистого русла и ретикулярной стромы. Последняя заселяется стволовыми клетками и макрофагами. В этот период сосуды малочисленны, их просветы едва различимы (5-6 недель) (Н.А. Жарикова, 1983; О.В. Александровская, Т.Н. Радостина, Н.А. Козлов, 1987; Ivan Stanek, 1954). Селезенка у крупного рогатого скота лежит на дорсальной поверхности рубца в вытянутом состоянии в сагиттальной плоскости, проведенной на уровне 10-го ребра. Ее длина в этом возрасте - от 4 до 7, ширина от 1 до 2 мм (В.К. Бирих, Г.М. Удовин, 1972; Л.П. Тельцов, 1998). На 9 - 10-й неделе развития в ворота органа врастают крупные сосуды, которые ветвятся с образованием многочисленных тонкостенных сосудов типа синусоидов. Кровь поступает в селезенку, происходит физиологическое кровоизлияние в ткань формирующегося органа, а оттока крови не наблюдается (Ф.И. Валькер, 1959). Имеются очень мелкие и редко расположенные очаги кроветворения и мегакариоциты. Наблюдается массовый распад эритроцитов. В органе еще нет лимфоцитов и лимфоидных фолликулов, превалирует функция депонирования крови. Верхушка селезенки сильнее опущена вентро-латерально между диафрагмой и рубцом, в области 10-го ребра она достигает горизонтальной плоскости, проведенной на уровне тазобедренного сочленения. На 11 - 12-й неделе вокруг сосудов формируются трабекулы, появляются В-лимфоциты. Селезенка приобретает постоянную форму, которая сохраняется до рождения (Т. Alsalami Mohammed, Morris Bede, 1986). К 4-м месяцам внутриутробного развития селезенка полностью формируется как орган гемо- и иммунопоэза (Р.П. Масленко, Н.Ф. Масленко, И.Н. Фостых, М.М. Максимюк, 1987). Появляются скопления лимфоцитов вокруг артерий, формируется Т-зависимая зона. Среди сосудов можно различать трабекулярные, пульпарные и центральные артерии и вены (И.И. Бобрик, Е.А. Шевченко, В.Г. Черкасов, 1997). Образуется ретикулярный остов, ретикулярные клетки и волокна располагаются циркулярно вокруг центральной артерии. С этого времени пульпу можно разделить на красную и белую.
Тканевая дифференцировка селезенки происходит в тесной связи с капиллярной синусообразователыюй системой. Формируется маргинальй синус (С.Н. Боголюбский, 1968; М.Ю. Капитонова, Т.М. Аверина, 2001) К 5,5 месяцам резко увеличивается количество лимфоцитов, и появляются лимфоидные узелки (В-зависимые зоны). Узелки располагаются сбоку от центральной артерии. Резко увеличиваются размеры Т-зависимых зон. К 6-ти месяцам плодного периода возрастает масса органа, размеры лимфоидных узелков, которые располагаются более редко. В центре первичных узелков образуется значительное число бластных форм, формируются герминативные центры. Зоны расположения Т- и В-лимфоцитов приближается к таковым в дефинитивных структурах (К.А. Васильев, 1991; С.Л. Кузнецов, Н.Н. Мушкамбаров, В.Л. Горячкина, 2002). У плодов крупного рогатого скота в 7 месяцев основание селезенки простирается от 12 грудного до 1 поясничного позвонка. Вентральный конец ее не достигает мечевидного хряща на 3-4 см (В.К. Бирих, Г.М. Удовин, 1972; SBotarel, 1986). Тимусзависимые участки располагаются в белой пульпе, в них формируются зародышевые центры, но они в селезенке появляются на последнем месяце пренатального периода. К концу пренатального развития на границе красной и белой пульпы формируется особая реактивная зона, в которой при антигенной стимуляции наблюдается гиперплазия иммунокомпетентных клеток, главным образом плазмобластов, способных синтезировать макроглобу-линовые антитела. К концу внутриутробного развития селезенка не достигает своего дефинитивного состояния. Отсутствие зародышевых центров в белой пульпе селезенки и плазмоклеточной реакции свидетельствует о незрелости лимфо-идной ткани и иммунной системы в целом в этот период (И.С. Решетников, 1981; Р.П. Масленко, Н.Ф. Масленко, И.Н. Фостых, М.М. Максимюк, 1987). После рождения абсолютный вес селезенки увеличивается, а относительный обнаруживает незначительные колебания (В.К. Бирих, Г.М. Удовин, 1972; М.Р. Сапин, Г.М. Харин, 1985). По мнению Н.Ю. Глуховой (2002), особенностью формирования стро-мальных элементов селезенки является то, что процесс их становления совпадает по времени с активным гистогенезом сосудов селезенки. Следствием этого процесса является появление на разных этапах эмбриогенеза тяжей вытянутых малодифференцированных клеток, идущих от капсулы селезенки - это закладка будущих трабекул.
На границах этих тяжей появляются и быстро увеличиваются элементы ретикулярной ткани, в петлях которых появляются очаги размножения кроветворных клеток. Венозных синусов в ранний период эмбриогенеза у селезенки нет. Капилляры в строме селезенки имеют более зрелый вид, в то время как окружающая их ткань состоит еще, в основном, из малодифференцируемых клеток. По данным P.P. Муллахметовой и А.Ф. Рыжих (1986) в раннем постна-тальном периоде онтогенеза и в период активной половой зрелости организма разрастается и утолщается соединительнотканная строма с примесью гладкомышечной ткани (63,4 - 116,8 мкм). У соболей 10-ти дневного возраста селезенка еще не дифференцирована на красную и белую пульпу. Четкая дифференцировка ее паренхимы происходит лишь к 35 дневному возрасту. С 45 дневного возраста в лимфатических узлах селезенки появляются герминативные центры. По мнению B.C. Иванова (2000), дифференцировка селезенки на красную и белую пульпу у крыс происходит на 14-е сутки. У птиц селезенка возникает в виде отпочкования стенки брюшной полости. Формирование селезенки как лимфоидного органа начинается на 4-е сутки инкубации в виде скопления мезенхимы, в которой через несколько дней появляются участки, содержащие единичные эритробласты. У четырехдневного эмбриона это утолщение брюшины уже заметно, а затем клетки его быстро растут, и у шестидневного эмбриона селезенка представляет собой заметное выпячивание, находящееся над желудком. Брюшинные клетки проникают в рядом лежащую мезенхиму, к которой непосредственно примыкает вена селезенки. Гранулоцитопоэз начинается на 8-е сутки у эмбрионов кур и на 10-11-е у водоплавающих птиц, а эритропоэз -между 11-ми и 15-ми сутками инкубации. Диффузные лимфоидные скопления обнаруживаются в селезенке в 1-е дни постэмбрионального развития, а герминативные центры (центры размножения) появляются к 4-х недельному возрасту (Thorbecke et al., 1957). Купер Э. (1980) отмечает, что у птиц в зародышевых центрах происходит дифференцировка лимфоцитов из стволовых клеток. Размещение лимфоцитов в этой области и прилегающая красная пульпа функционально характеризуют селезенку, особенно в ее взаимодействии с тимусом.
Динамика роста абсолютной и относительной массы селезенки
Исходя из представленных цифровых данных по массе тела и длине туловища птиц, был рассчитан индекс массивности. Как известно, индекс массивности характеризует компактность тело 43 сложения и упитанность птицы (Кочиш И.И., Петраш М.Г., Смирнов СБ., 2003). Индекс массивности = Масса тела / Длину туловища х 100 Исследуя цифровые данные этого показателя (таблица 4), можно отметить, что их увеличение с возрастом происходит асинхронно (неравномерно). Нами выявлена равномерность увеличения этого показателя, которая прослеживается от стартового до предкладкового периода, к 120-дневному возрасту. К этому периоду индекс массивности в 11,3 раза больше по сравнению с особями однодневного возраста и составляет 94,30%, однако у особей 140-дневного возраста он уменьшается в 1,1 раза по сравнению с птицами 120-дневного возраста и составляет 90,98%. У особей 174-дневного возраста этот показатель вновь начинает увеличиваться в 1,1 раза по сравнению с птицами 120-дневного возраста. Индекс массивности вновь уменьшается у особей 245-дневного возраста в 1,1 раза и у особей 280-дневного возраста в 1,3 раза по сравнению с особями 174 дневного возраста, что составляет 93,83% и 76,92% соответственно. У особей 245- и 280-дневного возраста индекс массивности вновь уменьшился в 1,1 и 1,3 раза соответственно по сравнению с особями 174-дневного возраста. Можно допустить, что подобного рода динамика показателей индекса массивности может быть обусловлена началом продуктивного периода в жизни птицы. У особей 315 - 385-дневного возраста индекс массивности увеличивается в 1,2 раза по сравнению с птицами 280-дневного возраста.
У птиц 420-дневного возраста индекс массивности уменьшился в 1 раз по сравнению с особями 385-дневного возраста. К 525 дням этот показатель вновь увеличился в 1,1 раза по сравнению с особями 420-дневного возраста. Анализируя данные таблицы 4 можно отметить, что в течение изучаемых периодов происходило естественное гетерохронное увеличение длины туловища птиц. Наибольшей величины длина туловища достигает у особей предубойного периода, к 525-ти дневному возрасту, она в 37 раз больше, чем у особей однодневного возраста. Разница между показателями длины туловища является статистически достоверной. Селезенка кур - орган овально - округлой формы, красновато-коричневого цвета, мягкой упругой консистенции. На селезенке различают париетальную и висцеральную поверхности и округленные дорсальный и вентральный концы. Расположена она у кур в грудобрюшной полости между мышечной и железистой частями желудка. На висцеральной поверхности имеются ворота, через которые проходят сосуды и нервы. Анализируя цифровые данные абсолютной массы селезенки (приложение 1, рисунок 3), видно, что этот показатель увеличивается с возрастом асинхронно (неравномерно). Увеличение абсолютной массы селезенки прослеживается от стартового периода до I периода яйцекладки включительно. нению с особями I периода яйцекладки в 1,1 и 1,3 раза у особей 385- и 490-дневного возраста соответственно. Разница является статистически достоверной по всем возрастным группам. Относительная масса селезенки так же подвержена индивидуальным и возрастным колебаниям. Разница между всеми возрастными группами является статистически недостоверной.
Динамика роста индекса селезенки
В предубойном периоде ширина селезенки уменьшилась в 1,25 раза к 420-дневному возрасту и в 1,3 раза к 490-дневному возрасту по сравнению с особями 280-дневного возраста I периода яйцекладки. Разница между показателями ширины селезенки у особей однодневного возраста и всех других возрастных групп является статистически достоверной.
Анализируя цифровые данные обхвата селезенки, видно, что увеличение этого показателя происходит до предкладкового периода включительно. Обхват селезенки увеличивается в 1,6 раза к 25-дневному возрасту стартового периода по сравнению с особями однодневного возраста; в 2,7 раза к 70-дневному возрасту ростового периода по сравнению с особями однодневного возраста; в 2,8 раза к 115-дневному возрасту периода развития по сравнению с особями однодневного возраста; в 3,3 раза к 245-дневному возрасту предкладкового периода по сравнению с особями однодневного возраста.
Начиная с I периода яйцекладки, обхват селезенки постепенно уменьшается. К 280-дневному возрасту обхват уменьшается в 1 раз; к 385-дневному возрасту - в 1,1 раза, а к 490-дневному возрасту - в 1,2 раза по сравнению с 245-дневным возрастом пред клад ко во го периода. Разница между показателями обхвата селезенки является статистически достоверной.
Исследуя показатели толщины краниального края селезенки (рис. 5, таблица 5), можно увидеть, что его увеличение происходит равномерно от однодневного возраста стартового периода до 1 периода яйцекладки включительно и его наибольшее значение составляет 1,06±0,14 см., что в 5,3 раза больше, чем у особей однодневного возраста.
Со II периода яйцекладки происходит уменьшение толщины краниального края селезенки. К 315- - 385-дневному возрасту она уменьшилась в 1,2 раза по сравнению с 280-дневным возрастом I периода яйцекладки. К 420 -490-дневному возрасту этот показатель уменьшился в 1,3 и 1,4 раза соответственно по сравнению с 280-дневным возрастом I периода яйцекладки. Разница между показателями толщины краниального края селезенки у однодневных цыплят и всех других возрастных групп является статистически достоверной.
Из анализа показателей толщины каудального края селезенки, мы так же, как и в анализе предыдущего показателя, можем увидеть их равномерный рост от стартового периода до I периода яйцекладки. К 280-ти дневному возрасту, толщина каудального края селезенки увеличилась в 5,6 раза по сравнению с особями однодневного возраста.
Толщина каудального края селезенки начинает постепенно уменьшаться со II периода яйцекладки до предубойного периода и к 490 дневному возрасту составляет 0,73±0,28 см., что в 1,5 раза меньше, чем у особей 280-ти дневного возраста I периода яйцекладки. Разница между показателями толщины каудального края селезенки у однодневных цыплят и всех других возрастных групп является статистически достоверной.
Индекс селезенки от однодневного возраста стартового периода до 490-дневного возраста предубойного периода варьирует от 58,4% у 115-ти дневных птиц до 91,6% у однодневных цыплят.
Наибольшего значения индекс селезенки достигает в односуточном возрасте. Затем наблюдается постепенное уменьшение его значений. Так, к концу стартового периода, к 25-дневному возрасту, индекс селезенки уменьшился в 1,40 раза. К 30-дневному возрасту ростового периода индекс селезенки уменьшился в 1,42 раза.
В ходе дальнейшего исследования наблюдалось увеличение значений индекса селезенки: к 45-дневному возрасту - в 1,14 раза; к 65-дневному возрасту - в 1,22 раза; к 70-дневному возрасту - в 1,25 раза по сравнению с 30-дневным возрастом.
С 80- до 115-дневного возраста индекс селезенки уменьшился в 0,71 раза по сравнению с 70-дневным возрастом.
В предкладковый период, со 120-дневного возраста по 315-дневный возраст II периода яйцекладки наблюдается увеличение значений индекса селезенки по сравнению с 115-дневным возрастом. К концу предкладкового периода, в 174-дневном возрасте, индекс селезенки увеличивается в 1,17 раза; к концу I периода яйцекладки, в 280-дневном возрасте, - в 1,21 раза; к началу II периода яйцекладки, в 315-дневном возрасте, - в 1,32 раза по сравнению со 115-дневным возрастом периода развития.
Гистологическое строение селезенки
Селезенка покрыта соединительнотканной капсулой, состоящей из эластических волокон и гладкомышечных клеток. Сверху она имеет серозную оболочку. Толщина капсулы изменяется с возрастом в сторону увеличения. От капсулы внутрь органа отходят перекладины - трабекулы селезенки, которые в глубоких частях органа анастомозируют между собой. Соединительнотканная строма у птиц кросса Хайсекс браун развита очень слабо. Лишь по ходу крупных сосудов имеется небольшое количество трабекул, представленных волокнистой тканью. В наиболее массивных трабекулах проходят трабекулярные кровеносные сосуды (рис. 6-18). Соединительнотканный остов селезенки птиц кросса Хайсекс браун исследован нами на уровне ее ворот.
Анализируя цифровые данные, приведенные в приложении 2, следует отметить, что толщина серозной оболочки в течение жизни птиц увеличивается равномерно. В односуточном возрасте стартового периода она составила 0,11±0,01 мкм. К 30-дневному возрасту ростового периода этот показатель увеличился в 1,45 раза по сравнению с односуточным возрастом и составил 0,16±0,02мкм. В начале периода развития, к 70-дневному возрасту, толщина серозной оболочки увеличилась в 1,72 раза по сравнению с особями односуточного возраста и составила 0,19±0,03 мкм, к 120-дневному возрасту предкладково-го периода она увеличилась в 2,18 раз по сравнению с особями односуточного возраста и составила 0,24±0,04 мкм. В первый период яйцекладки, к 245-дневному возрасту, толщина серозной оболочки достигает наибольшего значения и составляет 0,29±0,06 мкм, что в 2,63 раза больше, чем в односуточном возрасте. С 280-дневного возраста первого периода яйцекладки происходит постепенный спад роста и составляет 0,26±0,03 мкм, что в 1,1 раза меньше, чем у особей 245-дневного возраста этого же периода. Во втором периоде яйцекладки продолжается снижение показателей толщины серозной оболочки и в 315-дневном возрасте составляет 0,25±0,03 мкм, а в 385-дневном возрасте - 0,23±0,04 мкм., что меньше в 1,16 и 1,26 раза соответственно, по сравнению с особями 245-дневного возраста. В предубойном периоде показатели толщины серозной оболочки продолжают уменьшаться в 1,32 раза к 420-дневному возрасту; в 1,38 раза к 490-дневному возрасту ив 1,45 раз к 525-дневному возрасту. Разница между показателями является статистически достоверной. Толщина капсулы у особей односуточного возраста составила 0,32±0,02 мкм. С этого возраста и до 315-дневного возраста второго периода яйцекладки мы наблюдали гетерохронный (равномерный) естественный рост этого показателя. Наибольший показатель толщины капсулы составляет 0,73±0,08 мкм, что в 2,28 раза больше, чем в односуточном возрасте и в 1,8 раза больше, чем в предубойный период в 525-дневном возрасте. Разница между показателями является статистически достоверной. Анализируя данные приложение 3, можно отметить, что рост толщины трабекул происходит равномерно от односуточного возраста стартового периода до 525-дневного возраста предубойного периода. В односуточном возрасте стартового периода ширина трабекул составила 0,09±0,01мкм. В течение последующих периодов она увеличивалась по сравнению с особями односуточного возраста стартового периода в 2,22; 2,66; 3,66; 3,88; 5,0; 7,0 раз соответственно к 65-, 115-, 174-, 280-, 385- и 525-дневному возрасту. Максимальное значение этого показателя составляет 0,63±0,02 мкм, что приходится на 525-дневный возраст. Разница между показателями одно-суточного возраста стартового периода по сравнению с последующими периодами является статистически достоверной.
