Введение к работе
Актуальность проблемы
Птицеводство является одной из наиболее эффективных, высокорентабельных и перспективных отраслей животноводства, так как в отличие от других отраслей не имеет сезонности и занимает ведущее место по удовлетворению населения продуктами питания в течение года (Болотников И.А., Михиева В.С., Олейник Е.К., 1983; Кравченко В.М., 2000; Хохлов Р.Ю., Кузнецов С.И., 2009). Успешное воплощение целевой программы развития этой отрасли зависит от максимального использования потенциала высокопродуктивных кроссов сельскохозяйственной птицы (Фисинин В.И., 2005; Фомичёв Ю.П., Никанова Л.А., Торшков А.А. и др., 2011).
Интенсивное развитие промышленности в последние годы привело к тому, что проблема загрязнения окружающей среды и выживания человечества в этих условиях стала центральной проблемой современности и коснулась всех сфер деятельности человека. В ряде случаев технологические процессы вышли из-под контроля, вследствие чего происходит стремительное накопление нехарактерных для биосферы веществ (радионуклидов, тяжелых металлов и других токсикантов) (Баимова С.Р., Редькина Н.Н., Лыкасова И.А., 2007; Романенко А.А., 2010).
В результате экологического неблагополучия окружающей среды (почвы, воды, воздушного бассейна, кормов) увеличивается заболеваемость и падеж сельскохозяйственных и диких животных, снижается их продуктивность. Систематическое воздействие токсических веществ вызывает патологические изменения в организме животных, приводит к нарушению обмена веществ, иммунологического статуса, нейрогуморальных систем, структуры органов и тканей и т.д. (Смирнов А.М. и др., 2001; Топурия Г.М., 2002, 2003).
Миграция токсических элементов в объектах внешней среды ведет к накоплению их в воде, почве, кормах, организмах животных и, через продукты питания, у человека (Авалиани С.Л., 1997; Алексеев Ю.В., 1987; Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде, 2000; Эйхлер В., 1993). В тоже время широкое использование различных форм металлов микроэлементов в промышленности и сельском хозяйстве предполагает необходимость изучения последствий их действия на живые системы.
В последние десятилетия появляется все больше фактов в отечественной и мировой практике о последствиях крупных радиационных катастроф: аварий на атомных электростанциях, утечек радиоактивного топлива (Швыдко Н.С. с соавт., 1994; Швыдко Н.С., Иванова Н.П., 1995; Nilsen T., Bohmer N., 1994; Медведев Ж., 2011). Эта проблема приобретает особую актуальность в связи с тем, что на территориях, загрязненных радионуклидами, проживают большие контингенты людей, выращиваются сельскохозяйственные животные и птица (Ярмоненко С.П., 1994, 1996; Семенова Е.Г., 1997; Антонов В.П., 1989; Старых О.Н., 2002; Сафонова В.А., Старых О.Н., 2002; Топурия Г.М., 2003). В то же время дозовые и временные параметры поражения и восстановления клеток крови не могут быть одинаковыми для всех животных, в том числе и для птицы (Alpen E.L., 1997).
Исходя из этого, совершенствование подходов к оценке костномозгового кроветворения должно происходить с учетом накопления информации о воздействии факторов экзогенного происхождения на биосистемы, ультраструктуру органов и систем организма, находящегося в состоянии функциональной нормы и патологии.
Цель и задачи исследования. Целью исследований являлось изучение функциональной морфологии системы гемопоэза при действии химических и физических факторов на клеточном и субклеточном уровнях; элементного статуса и крови кур.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
-
Установить влияние уровня нутриентной обеспеченности на костномозговое кроветворение.
-
Определить корреляционную связь клеточного состава красного костного мозга с его элементным статусом, а также с содержанием химических элементов в теле птицы.
-
Дать электронно-микроскопическую, цитологическую и гематологическую оценку гемопоэза кур в различные периоды жизни в зависимости от уровня экологической нагрузки.
-
Оценить степень воздействия наночастиц меди на морфофункциональное состояние красного костного мозга и периферическую кровь птицы.
-
Изучить влияние физических факторов антропогенного происхождения (гамма-облучение в различных дозах) на гемопоэз кур.
-
Предложить математическую модель определения степени воздействия физических факторов на организм.
Научная новизна. Впервые, на основе дискриминантного анализа, получены функции, позволяющие определить степень воздействия физических факторов (гамма-облучение) на организм птицы.
Изучено влияние нутриентной обеспеченности рациона цыплят-бройлеров на гемопоэз, выявлены элементы, влияющие на него.
Установлены изменения концентрации химических элементов в красном костном мозге кур. Выявлена взаимосвязь между элементным статусом и клеточным составом красного костного мозга.
Представлены новые сведения о влиянии отдельных химических элементов (цинк, свинец) в виде солей на гемопоэтические клетки красного костного мозга на ультраструктурном уровне.
Впервые выявлены особенности влияния наночастиц меди при различных способах введения и дозировках на элементный статус, клеточный состав красного костного мозга и периферическую кровь птицы.
Показаны электронно-микроскопические изменения в миэлограмме птиц в первые сутки после воздействия гамма-облучения в различных дозах. Отмечены морфологические изменения в составе красного костного мозга и периферической крови при облучении животных различными дозами.
Практическая и теоретическая значимость работы
Полученные результаты позволяют раскрыть некоторые стороны механизма действия факторов окружающей среды на гемопоэз птицы, вносят существенный вклад в изучение одного из важнейших разделов биологии - гематологии.
Выявленные на основе дискриминантного анализа переменные позволяют классифицировать особей по группам воздействия физических факторов. Установленные структурно-функциональные особенности красного костного мозга формируют основу для разработки рекомендаций коррекции нарушений гемопоэза птицы.
Полученные данные вошли в рекомендации:
«Стимуляция гемопоэза птицы нанопорошками меди» (рассмотрены и одобрены Ученым советом ВНИИВСГЭ и секцией «Ветеринарная санитария, гигиена и экология» Отделения ветеринарной медицины Россельхозакадемии протокол № 2/3 от «13» апреля 2011 г.).
Результаты научных исследований используются в учебном процессе и научной работе высших учебных заведений: Оренбургском государственном университете, Оренбургском государственном аграрном университете, Башкирском государственном аграрном университете, Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии, Мордовском государственном университете, Кубанском государственном аграрном университете, Самарской государственной сельскохозяйственной академии, Уральской государственной академии ветеринарной медицины, Казанской государственной академии ветеринарной медицины, Уральской государственной сельскохозяйственной академии, Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им В.Р. Филиппова, Ставропольском государственном аграрном университете, Ярославской государственной сельскохозяйственной академии, Алтайском государственном аграрном университете, Белгородской государственной сельскохозяйственной академии и в работе научно-исследовательских институтов и центров: Всероссийском научно-исследовательском институте животноводства Россельхозакадемии, Дальневосточном зональном научно-исследовательском ветеринарном институте Россельхозакадемии, Центре биотической медицины (г. Москва).
Апробация работы. Основные результаты и положения диссертационной работы доложены и обсуждены на Всероссийских и региональных научно- практических конференциях молодых ученых и специалистов (Оренбург, 2003 -
-
-
; Международных и Всероссийских конференциях и симпозиумах: «Достижения ветеринарной медицины XXI веку» (Барнаул, 2002), «Проблемы регионального управления рисками на объектах агропромышленного комплекса» (Оренбург, 2002), «Актуальные проблемы ветеринарной медицины и ветеринарно-санитарного контроля с/х продукции» (Москва, 2002), «Актуальные вопросы ветеринарной медицины в современных условиях» (Пенза, 2003), «Актуальные аспекты экологической, сравнительно-видовой, возрастной и экспериментальной морфологии» (Улан-Удэ, 2004), «Актуальные вопросы ветеринарной медицины» (Новосибирск 2004), «Актуальные проблемы АПК в XXI веке» (Самара, 2004), «Агропромышленный комплекс: состояние и перспективы развития» (Великие Луки, 2005), «Современное развитие АПК: региональный опыт, проблемы, перспективы» (Ульяновск, 2005), «Естествознание и гуманизм» (Томск, 2005), «Актуальные проблемы биологии и ветеринарной медицины мелких домашних животных» (Троицк, 2009), «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решении» (Ульяновск, 2009), «Проблемы экологии Южного Урала» (Оренбург, 2009), «Пищевая промышленность: состояние, проблемы, перспективы» (Оренбург, 2009), «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения» (Ульяновск, 2010), «Актуальные проблемы охраны природы, окружающей природной среды и рационального природопользования» (Чебоксары,
-
, «Экология. Риск. Безопасность» (Курган, 2010); на Международном совещании «Млекопитающие как компонент аридных экосистем» (ресурсы, фауна, экология, медицинское значение и охрана) (Москва, 2004); на V общероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Казань, 2003); на 4th International Symposium on Trace Elements and Minerals in Medicine and Biology (St. Petersburg, 2010), Краснодар (2009), Казань (2010), Ярославль (2010), Москва (2010), Алма-Аты (2010); на расширенном заседании института «Биоэлементологии» ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» (протокол № 5 от 24 мая 2011 г).
Работа поддержана Комитетом администрации Оренбургской области по науке, высшей и средней профессиональной школе (грант № 5/03, 2003 г.), выполнялась в рамках научного проекта Российского гуманитарного научного фонда (РГНФ № 08-06-81603 а/У).
Основные научные разработки отмечены дипломом выставки научно- технического творчества молодежи (Москва, 2002).
Публикации результатов исследований. Положения диссертационной работы отражены в 41 научных публикациях, в том числе в 15, опубликованных в журналах и изданиях рекомендованных ВАК РФ для публикации основных результатов диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 298 страницах машинописного текста и включает разделы: введение, обзор литературы, материал и методы исследований, результаты собственных исследований, обсуждение, выводы, практические предложения, список использованной литературы, приложения. Работа содержит 147 электроннограмм и графиков, 32 таблицы. Список литературы включает 458 источников, в том числе - 149 иностранных авторов.
Положения, выносимые на защиту:
-
-
-
Зависимость клеточного состава красного костного мозга кур от нутриент- ной обеспеченности и элементного статуса организма.
-
Морфофункциональные изменения в системе гемопоэза птицы при воздействии химических и физических факторов.
-
Действие нанопорошков меди в различных дозировках и способах введения на клеточный состав красного костного мозга и периферическую кровь.
-
Определение степени воздействия физических факторов (гамма-облучение) на организм птицы.
Похожие диссертации на Морфофункциональная оценка гемопоэза кур при действии химических и физических факторов
-
-
-
