Хуснатдинова Е.А.. Морфофизиологическая характеристика эритроцитов периферической крови в условиях дисбиотических изменений кишечника свиней

2

Работа выполнена на кафедре анатомии, физиологии и гигиены Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова»

Научный руководитель: доктор биологических наук, доцент

Красноперова Юлия Юрьевна

Официальные оппоненты: Козлов Сергей Анатольевич,

доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой скотоводства и коневодства ФГБОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И.Скрябина»

Любин Николай Александрович,

доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой морфологии, физиологии и патологии животных ФГБОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П. А. Столыпина»

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанская государственная академия ветеринарной медицины

имени Н.Э. Баумана» (г. Казань)

Защита диссертации состоится «24» декабря 2013 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д.220.042.04 на базе ФГБОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина» (109472, г. Москва, ул. Академика Скрябина, д.23, rector@mgavm.ru).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины

и биотехнологии имени К.И.Скрябина»

3

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современное отечественное свиноводство – динамично развивающаяся отрасль животноводства России, позволяющая в сравнительно короткие сроки удовлетворить потребность населения в доступном, биологически полноценном животном белке, а также обеспечить продовольственную безопасность государства (В.Н. Ямщиков, 2003; Е.Н.

Васильев, 2004; П.П. Диденко, Д.В. Зуев, 2006; А.Т. Мысик, 2008).

Однако, несмотря на общее стабильное состояние отрасли, имеется целый ряд актуальных вопросов, требующих неотложного решения. Одним из них являются кишечные паразитозы продуктивных животных, которые имеют достаточно широкое распространение в регионах с развитым свиноводством.

Кроме того, кишечные инвазии у свиней часто встречаются в виде сочетанных микробных поражений, что ведет к снижению уровня естественной резистентности и продуктивности организма, вынужденному убою и падежу животных, нанося ощутимый экономический ущерб (Р.Т. Сафиуллин, 1984;

В.В. Буров, 2001; Е.К. Кизин, 2003; С.Г. Федотов, 2004; В.И. Крылов, 2004; Н.В.

Глазунов, 2006).

Следовательно, в настоящее время становится все более очевидным глубокое изучение системы крови, включающей периферическую кровь,

органы кроветворения и кроворазрушения, а также нейрогуморальный механизм еѐ регуляции (В.Г. Леонова, 1987; Г.А. Симонян, Ф.Ф. Хисамутдинов,

1995; Р.Я. Гильмутдинов и соавт., 2005; А.В. Новожилов, Л.Н. Катюхин, 2008).

Как известно, кровь составляет внутреннюю среду организма, которая обеспечивает жизнедеятельность клеток, являясь посредником между ними и внешней средой. При этом важнейшую функцию в организме человека и животных выполняют форменные элементы крови, основную часть которых составляют эритроциты (А.Г. Голубев, 1997; И.Н. Тодоров, Г.И. Тодоров, 2003;

Н.Д. Гончарова, В.Ю. Маренин и др., 2008; D.L. Teply, 2010). Так, по данным

Theret et al. (1993); Cao et al. (2002); Zhao et al. (2006); Л.Н. Лесниковой (2006);

4

Д.Д. Теплого (2011), функциональное состояние эритроцитов представляет собой наиболее удачную биологическую модель для изучения динамики происходящих в организме многих нарушений. Поэтому диагностическая важность определения количественных и качественных характеристик эритроцитов в крови при патологических процессах высоко значима как в теоретическом, так и практическом аспектах.

В контексте изложенного выше целью диссертационной работы является изучение особенностей структурно-функционального состояния эритроцитов периферической крови при протозойно-грибковых поражениях кишечника свиней.

Для реализации поставленной цели исследований были сформулированы следующие задачи:

1.Оценить динамику морфофизиологического состояния эритроцитов у свиней в условиях дисбиотических изменений кишечника.

2.Изучить характер колебаний морфометрических и биохимических параметров.

3.Провести анализ хронической интоксикации организма по степени спонтанной альтерации эритроцитов.

4.Определить структуру микробиоценозов кишечника.

Научная новизна. Установлено, что количественные и качественные показатели эритроцитов периферической крови свиней, характеризующие их морфофизиологическое состояние (число, объѐм, размеры, уровень осмотической резистентности, активность глутатионредуктазы и Na+ - , К+ -

аденозинтрифосфатазы, а также концентрация гемоглобина в эритроцитах),

зависят от характера протозойно-грибковых поражений кишечника.

Отмечена причинно-следственная связь между проявлением у животных хронической интоксикации различной степени и структурой микробиоценозов,

частотой встречаемости дисбиотических нарушений кишечника.

В моделируемых экспериментах показано, что в испражнениях свиней было обнаружено и идентифицировано 8 видов простейших, 4 вида гельминтов,

5

4 вида условно-патогенных микроорганизмов, 4 рода грибов.

Теоретическая и практическая значимость. Сформулированы новые научные положения, дополняющие современную теорию о специфичности физиологической активности эритроцитов в крови свиней во взаимосвязи с разной структурой микробиоценозов кишечника и хронической интоксикацией организма различной выраженности.

Теория работы построена на известных фактах о закономерностях фазных изменений структурно-функционального состояния эритроцитов и согласуется с данными отечественных и зарубежных ученых в области физиологии системы крови. Научная идея диссертации основывается на обобщении передового опыта применения инновационных методов профилактики протозойно-

грибковых поражений кишечника у продуктивных животных.

Разработаны научно-обоснованные практические рекомендации,

направленные на повышение жизнеспособности и продуктивности сельскохозяйственных животных, которые могут быть использованы специалистами агропромышленного комплекса в производственной деятельности.

Реализация результатов исследований. Научные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный педагогический университет им.

И.Н. Ульянова» и ФГБОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия».

Полученные результаты исследований рекомендуются к использованию специалистами ветеринарных лабораторий и станций по борьбе с болезнями сельскохозяйственных животных, а также при написании учебных пособий по физиологии и этологии животных для студентов высших учебных заведений по агробиологическим и педагогическим специальностям.

Апробация работы. Основные результаты и практические рекомендации диссертационных исследований доложены на Всероссийской конференции с международным участием «Медико-физиологические проблемы экологии

6

человека (Ульяновск, 2007), I региональной конференции молодых ученых Поволжской ассоциации государственных университетов (Ульяновск, 2007),

научно практических конференциях ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет» (Ульяновск, 2007–2008), ФГБОУ ВПО

«Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н.

Ульянова» (Ульяновск, 2007–2012), расширенном заседании кафедры анатомии, физиологии и гигиены ФГБОУ ВПО «УлГПУ им. И.Н. Ульянова»

(Ульяновск, 2012).

Научные положения, выносимые на защиту:

1.Особенности структурно-функциональных характеристик эритроцитов периферической крови свиней обусловлены дисбиотическими изменениями кишечника.

2.Существует взаимосвязь структуры микробиоценозов и частоты протозойно-грибковых поражений кишечника у животных с проявлением хронической интоксикации организма различной степени.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, из них 3

статьи в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях согласно перечню ВАК Министерства образовании и науки Российской Федерации.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из списка сокращений (1с.), введения (6), обзора литературы (29), собственных исследований (52), обсуждения результатов исследований (9), выводов (1),

практических рекомендаций (1), списка литературы (26), приложений (4).

Диссертация изложена на 132 страницах компьютерного исполнения,

иллюстрирована 15 таблицами и 16 рисунками. Список литературы включает

297 источников, в том числе 40 зарубежных.

7

2.СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1.Материалы и методы исследований

Диссертационные исследования проводили в период 2006–2012 гг. на кафедрах анатомии, физиологии и гигиен, а также зоологии. Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова», на базе свиноводческих комплексов ООО «Стройпластмасс–Агропродукт», ООО «Курортный» Ульяновского района Ульяновской области согласно государственному плану НИОКР (номер госрегистрации 01.2010.67214).

В обоих хозяйствах проводили научно-хозяйственные и лабораторные исследования с использованием 196 откормочных свиней обоего пола.

Подопытных животных подбирали с соблюдением принципа аналогов по клинико-физиологическому состоянию, породе, возрасту, полу, массе тела по 49

голов в каждой из 4 групп (схема исследований).

В течение наблюдений свиней контрольных (клинически здоровых) и

опытных (с дисбиотическими изменениями кишечника по данным ветеринарного статистического отчета) групп с 250-; 260-; 270-; 280- и 300-й

дневного возраста (период заключительного откорма) содержали на основном рационе, сбалансированном по основным показателям в соответствии с нормами РАСХН (А.П. Калашников и соавт., 2003).

У 5 животных из каждой группы на 250-; 260-; 270-; 280- и 300-й день жизни изучали клинико-физиологическое состояние, гематологические и биохимические показатели организма.

Для проведения исследований использованы следующие методы:

I. Гематологические –

а) определение количества и объема эритроцитов в периферической крови на счетчике микрочастиц «PICOSCALE PS-4» фирмы «Medikor»

8

(Венгрия) (С.А. Луговская, В.Т. Морозова, 2006);

б) определение размеров эритроцитов при помощи лазерного проточного цитометра Epics-C фирмы «Cooltronics» (Франция) (П.А. Авроров, А.В.

Климкин, В.П. Мальцов, К.А. Семьянов, П.А. Тарасов, 2006; Ю.А. Кисляков,

А.В. Копыльцов, 1990);

в) определение концентрации гемоглобина в эритроцитах унифицированным гемоглобинцианидным методом (В.В. Меньшиков, Л.Н.

Делекторская, Р.Г. Золотницкая, 1987).

II. Биохимические –

а) определение осмотической резистентности эритроцитов на фотометре КФК– 3 М (В.В. Меньшиков, Л.Н. Делекторская, Р.Г. Золотницкая, 1987);

б) определение активности ферментов глутатионредуктазы и Na+ - , К+ -

аденозинтрифосфатазы в эритроцитах методом G. Carlberg (1975) в

модификации Е.М. Сорокиной (1980) и А.М. Кузенкова, М.Н. Масловой, А.Д.

Шалабазова (1984).

III. Биологические –

а) определение хронической интоксикации организма по показателю спонтанной альтерации эритроцитов (Т.Ф. Шевченко, Н.А. Крикунова, 1995).

б) определение структуры микробиоценозов кишечника (А.С. Лабинская,

1978; Г.М. Уркхарт, Дж. Эрмур, Дж. Дункан, А.М. Данн, Ф.В. Дженнингс, 2000;

А.С. Лабинская, Е.Г. Волина, 2008).

в) определение токсичности плесневых грибов (Е.А. Карпеева с соавт.,

2010; А.В. Рыбин, А.С. Нестеров, Н.И. Потатуркина-Нестерова, 2010).

IV. Биометрические –

проведение статистической обработки полученных результатов исследований с использованием пакета специальных прикладных программ

Microsoft Office Excel 7.0 c вычислением значений средней арифметической (М),

средней ошибки средней арифметической – m, критерия Стьюдента – t и степени вероятности – Р. Достоверным считали различия при Р≤0,05, Р≤0,001 (О. Ю.

Реброва, 2002).

10

2.2. Оценка характера изменений структурно-функционального

состояния эритроцитов периферической крови

вусловиях протозойно–грибковых поражений кишечника свиней

Впервой серии опытов установлено, что у откормочных свиней контрольной и опытной групп имели место полный пульс, ритмичное глубокое дыхание; слизистая оболочка носа была бледно-розового цвета, умеренной влажности, конъюнктива глаз – также бледно-розового цвета, волосяной покров эластичным, гладким, прочно удерживаемся в коже, кожа – упругой, без видимых повреждений, упитанность – средней, поза – естественной.

2.2.1. Динамика морфометрических показателей. Из анализа параметров гематологического профиля следует, что происходили значительные изменения количества, объема, размеров эритроцитов, уровня гемоглобина в условиях инвазии Вalantidium coliCandida spp.- Aspergillus.

На 260 день жизни животных количество эритроцитов увеличилось у животных опытной группы до 5,38±0,09*1012/л (в группе контроля

4,25±0,22*1012/л). На 270 день количество эритроцитов подопытных животных уменьшилось и составляло – 4,11±0,16*109/л и 4,23±0,08*1012/л. Снижение числа эритроцитов у животных продолжало и на 280 день – 3,27±0,12*1012/л (у

контрольных животных – 4,13±0,06*1012/л.). На 300 день от начала исследования количество эритроцитов у опытных животных составляло лишь

2,27±0,11*1012/л (у свиней контрольной группы оставалось в прежних пределах). Полученные данные свидетельствуют о резких изменениях количественных показателей популяции эритроцитов при длительном вегетировании Вalantidium coliCandida spp.- Aspergillus в толстой кишке животных (рис. 1).

Параллельно с изучением динамики количества эритроцитов, в те же сроки было проведено изучение объема эритроцитов свиней, то есть их качественной характеристики (рис. 2). Собственные исследования показали, что на 260 день жизни экспериментальных животных наблюдалось увеличение объема эритроцитов свиней опытной группы до 9,7±0,08 мкм3, а на 270 день –