ХАРКІВСЬКИЙ ЗООВЕТЕРИНАРНИЙ ІНСТИТУТ

ГАВРИЛіН Павло Миколайович

УДК 611.41+611-018.46+611-018.4:577.4:636.21

СТРУКТУРНО-ФУНКЦІОНАЛЬНІ ОСОБЛИВОСТІ ОРГАНІВ КРОВоТВОРЕНнЯ ТЕЛЯТ НЕОНАТАЛЬНОГО І МОЛОЧНОГО ПЕРІОДІВ

16.00.02 – патологія, онкологія і морфологія тварин

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора ветеринарних наук

Харків – 2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Кримському державному аграрному університеті.

Науковий консультант: доктор ветеринарних наук, професор

Криштофорова Беса Владиславівна,

Кримський державний аграрний університет,

завідувач кафедри анатомії і фізіології тварин.

Офіційні опоненти: доктор ветеринарних наук, професор

Фоменко Григорій Миколайович,

завідувач кафедри анатомії свійських тварин

Харківського зооветеринарного інституту;

доктор ветеринарних наук, професор

Кривутенко Олександр Іванович,

завідувач кафедри нормальної і патологічної

анатомії Одеського державного сільськогосподарського інституту;

доктор ветеринарних наук, старший науковий співробітник Березкін Олександр Георгійович, провідний науковий співробітник відділу еволюційної морфології хребетних Інституту зоології ім. І.І. Шмальгаузена НАН України.

Провідна установа: Львівська державна академія ветеринарної медицини ім. С.З. Ґжицького, кафедра анатомії, Міністерства аграрної політики України.

Захист відбудеться 02.03.2001 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.070.01 при Харківському зооветеринарному інституті за адресою: 62341, Харківська область, Дергачівський район, п/в Мала Данилівка, ХЗВІ.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського зооветеринарного інституту за адресою: 62341 п/в Мала Данилівка, Дергачівський район, Харківська область, ХЗВІ.

Автореферат розісланий 27.01.2001 р.

Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради, кандидат вет. наук, доцент М.М. Савенко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

В Україні та за кордоном однією із найбільш значних проблем у молочному скотарстві є різке зниження життєздатності молодняку, яке зумовлене суттєвим погіршенням екологічної ситуації і постійно зростаючим впливом на організм продуктивних тварин чинників людської діяльності (І.В. Хрустальова, 1970-1999; Г.М. Фоменко, 1990; В.О. Бусол, 1995; В.М. Апатенко, 1996; П.П. Фукс, 1997; Б.В. Криштофорова, В.Я. Максаков, 1998). Найбільший економічний збиток наносять хвороби телят неонатального і молочного періодів, значна частина яких пов'язана з порушенням функції органів кровотворення (В.І. Левченко, 1995; О.В. Жаров, 1995; І.М. Карпуть, 1996; Ю.М. Федоров, 1996).

Розробка ефективних методів профілактики і лікування патологічних станів, зумовлених функціональною недостатністю однієї з основних життєзабезпечуючих систем організму, вимагає проведення глибоких і всебічних досліджень особливостей будови і морфогенезу кровотворних органів (Г.А. Красников, 1990; В.Т. Хомич, 1998; О.І. Кривутенко, 1999).

Актуальність теми. В останні десятиріччя досягнуто значних успіхів у дослідженні ультраструктури гемопоетичних клітин і клітинних компонентів кровотворного мікрооточення у лабораторних тварин і людини (М. Мооre, D.1971; L. Weiss, 1981; Т. Allen, 1981; M.1981; І.Л. Чертков, О.А. Гуревич, 1984).

Експериментально in vitro та in vivo доведено, що клітини кровотворного мікрооточення кісткового мозку і кісткова тканина складають єдину функціональну систему, всі елементи якої мають загального попередника (А.Я. Фріденштейн, Р.К. Чайлахян, К.С. Лаликіна, Е.А. Лурія, ). Це дозволило остаточно визначити роль кісткової системи як органу універсального гемопоезу і створити морфологічно і функціонально обґрунтовану класифікацію кровотворних органів (П.А. Коржуєв, 1964, 1971; А.І. Воробйов, 1973, 1985).

Разом з тим структурно-функціональний статус органів кровотворення у продуктивних зрілонароджуючих (матуронатних) тварин, особливо на тканинному рівні структурної організації, до цього часу практично не досліджений. Відсутні відомості про закономірності структурно-функціонального адаптогенезу тканинних компонентів органів кровотворення у продуктивних зрілонароджуючих тварин. Не з'ясована взаємозалежність росту і розвитку стромальних і паренхіматозних структур в органах універсального гемо- і лімфопоезу. До цього часу не визначений взаємозв'язок між структурою кісткової тканини як мінералізованого компоненту кровотворного мікрооточення і кісткового мозку. Надто мало відомостей про закономірності передислокації і вікової адаптивної трансформації червоного кістков3ого мозку в органах універсального гемопоезу, а також розвитку функціональних зон і їх ретикулярної основи в органах лімфопоезу у телят в ранньому постнатальному онтогенезі.

Відсутність даних про закономірності росту і розвитку тканинних компонентів в органах універсального гемо- і лімфопоезу у зрілонароджуючих продуктивних тварин, в тому числі і у телят, призводить до зниження ефективності застосування лікувально-профілактичних засобів.

Таким чином, дослідження структурно-функціональних особливостей органів кровотворення у телят як представників виду зрілонароджуючих продуктивних тварин є на сьогоднішній день актуальною проблемою, вирішення якої спрямоване на підвищення життєздатності, тривалості господарського використання великої рогатої худоби і, відповідно, збільшення рентабельності скотарства в Україні.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження структурно-функціональних особливостей органів кровотворення новонароджених телят проведені згідно наукової теми “Розробити технологію вирощування і годівлі новонароджених і новонародженого періоду телят в залежності від морфо-функціонального статусу розвитку в утробний період”, яка виконана за завданням Міністерства сільського господарства і продовольства України (договір №6/1). Державний реєстраційний номер 0199U004383. Визначення особливостей морфо-функціонального статусу органів кровотворення телят неонатального і молочного періодів виконано в рамках програми підготовки фахівців вищої кваліфікації через докторантуру. Значна частина досліджень проведена автором як іменним стипендіатом Кабінету Міністрів України (постанова президії комітету по Державних преміях України в галузі науки і техніки №2 від 11 травня 1995 р.).

Мета досліджень. Визначити закономірності адаптивних перетворень тканинних компонентів органів кровотворення у телят неонатального і молочного періодів.

Задачі дослідження:

- розробити модифікації методик виготовлення, забарвлення і імпрегнації тотальних тонких (15-25 мкм) зрізів органів універсального гемопоезу і лімфопоезу з метою проведення системного морфо- і стереометричного аналізу;

- встановити закономірності адаптивних змін відносної площі (ВП) осередків окостеніння (ООК) в органах універсального кровотворення телят як показника розвитку кісткового мозку і його мікрооточення;

- визначити закономірності кількісної динаміки тканинних компонентів в органах універсального гемо- і лімфопоезу;

- виявити особливості адаптивних структурних змін кісткового мозку і тканинних компонентів його мікрооточення в органах універсального гемопоезу;

- визначити закономірності адаптивних перетворень структури сполучнотканинної основи і компонентів лімфоїдної тканини (ЛТ) (функціональних зон) в органах лімфопоезу;

- встановити закономірності локалізації остеобластичного, червоного і жовтого кісткового мозку в органах універсального гемопоезу;

- з'ясувати взаємозв'язок структурних змін паренхіматозних і стромальних компонентів в органах універсального гемо- і лімфопоезу;

- визначити закономірності адаптивних перетворень ретикулярного остову в органах універсального гемо- і лімфопоезу;

- встановити закономірності передислокації і адаптивної трансформації червоного кісткового мозку у телят як представників виду зрілонароджуючих продуктивних тварин.

Об'єкт дослідження: телята червоної степової породи (добові, 10-, 20-, 30- і 120-добові).

Матеріал дослідження: органи універсального гемопоезу (кісткові органи осьового скелета і скелета кінцівок), органи лімфопоезу (тимус, лімфатичні вузли (ЛВ), селезінка).

Методи дослідження: морфологічні (макрорентгенографія, макро-мікрорентгенографія, морфо- і стереометрія, макро-мікро- і мікроскопія тотальних гістопрепаратів) – визначення закономірностей кількісних та якісних адаптивних перетворень стромальних і паренхіматозних тканинних компонентів органів кровотворення.

Наукова новизна роботи. Вперше встановлені структурно-функціональні особливості тканинних компонентів органів кровотворення у новонароджених (добових) телят і виявлені закономірності їх морфо-функціонального адаптогенезу в неонатальний і молочний періоди. Визначені критерії морфо-функціонального статусу паренхіматозних (гемопоетичних) і стромальних (мікрооточення) тканинних компонентів органів кровотворення новонароджених, 10-, 20-, 30- і 120-добових телят. Доведений взаємозв'язок структурно-функціональної організації тканинних компонентів органів кровотворення новонароджених телят з їх організменним статусом – зрілонародженістю. Визначено, що динаміка осифікації рудиментарних кісткових органів у телят може бути одним з найбільш інформативних критеріїв, що відображають масштаби остеогенезу і розвитку гемопоетичних тканинних компонентів і їх мікрооточення в скелеті загалом.

Вперше визначені закономірності і дано наукове обґрунтування морфо-функціонального становлення паренхіматозних і стромальних тканинних компонентів органів кровотворення телят в перші тижні і місяці життя. Виділено чотири основних періоди їх росту і розвитку: I – “вичікування” – інтенсивного росту і уповільненого розвитку (до 10 діб); II – уповільненого росту і розвитку (до 20 діб); III – уповільненого росту та інтенсивного розвитку (до 30 діб); IV – інтенсивного росту і розвитку (до 120 діб).

Вперше виявлені індивідуальні особливості морфо-функціональної адаптації тканинних компонентів кісткових органів телят як органів універсального гемопоезу в залежності від віку і положення в скелеті, а також визначена роль кожного кісткового органу у виконанні кровотворної функції протягом неонатального і молочного періодів. Встановлені особливості локалізації і адаптивної кількісної і якісної динаміки остеобластичного, червоного і жовтого кісткового мозку у взаємозв'язку із структурою мінералізованого кровотворного мікрооточення – губчастої кісткової речовини.

Новим є встановлений факт трансформації остеобластичного кісткового мозку в жовтий, обминаючи стадію червоного.

Отримані нові дані про закономірності структурно-функціональної адаптації тканинних компонентів органів лімфопоезу у матуронатних продуктивних тварин у ранньому постнатальному онтогенезі.

Вперше з'ясовано, що у телят як представників виду зрілонароджуючих продуктивних тварин відбувається інтенсивна адаптивна трансформація остеобластичного і червоного кісткового мозку в жировий.

На основі отриманих результатів запропонована гіпотеза про взаємозв'язок інтенсивності адаптивної трансформації кісткового мозку з життєздатністю матуронатних продуктивних тварин.

Практичне значення отриманих результатів. Результати досліджень розширюють і доповнюють існуючі уявлення про структурно-функціональні особливості тканинних компонентів органів кровотворення у продуктивних тварин в ранньому постнатальному онтогенезі і вносять значний вклад в розробку нового напрямку в біології і ветеринарній медицині – ветеринарної неонатології.

Встановлені особливості адаптивної трансформації тканинних компонентів органів кровотворення рекомендується використовувати при діагностиці, лікуванні і профілактиці різного роду порушень їх функцій, а також розробці нових способів годівлі і вирощування телят. Відомості про особливості розвитку і локалізації різних компонентів кісткового мозку в скелеті неонатальних телят використані для удосконалення методики внутрішньокісткових ін'єкцій.

Гіпотеза про взаємозв'язок інтенсивності адаптивної трансформації кісткового мозку з життєздатністю матуронатних продуктивних тварин може стати основою для фундаментальних і прикладних досліджень проблеми їх антропогенної деградації, а також розробки принципово нових – біологічно, екологічно і економічно обґрунтованих способів вирощування, що істотно підвищують життєздатність, продуктивність і тривалість життя.

Технологія вирощування і годівлі новонароджених і новонародженого періоду телят в залежності від морфо-функціонального статусу розвитку в утробний період, при розробці якої були використані результати дисертації, схвалена на засіданні секції виробництва та переробки продукції тваринництва і птахівництва Науково-технічної ради Мінагропрому України від 23 грудня 1999 року (протокол №5) і прийнята для впровадження Головним управлінням організації наукових досліджень і зв'язків з УААН Мінагропрому і асоціацією “Украгронауксервіс”.

Розроблені модифікації методик виготовлення тотальних тонких зрізів органів кровотворення на мікротомі-криостаті та їх забарвлення і імпрегнації сріблом рекомендуються для використання в роботі науково-дослідних лабораторій і кафедр вищих учбових закладів з метою отримання більш інформативних відомостей про закономірності структурно-функціональної організації їх тканинних компонентів.

Отримані результати впроваджені в навчальний процес і використовуються при проведенні наукових досліджень на кафедрах і в лабораторіях морфології і фізіології вищих аграрних і медичних учбових закладів України (Національний аграрний університет, Одеський державний сільськогосподарський інститут, Білоцерківський державний аграрний університет, Харківський зооветеринарний інститут, Луганський державний аграрний університет, Дніпропетровський державний аграрний університет, Національний медичний університет, Тернопільський державний медичний університет, Інститут епізоотології УААН) і Російської Федерації (Московська державна академія ветеринарної медицини і біотехнології ім. К.І. Скрябіна, Російський університет дружби народів, Костромська державна сільськогосподарська академія).

Матеріали дисертаційної роботи увійшли до монографії Б.В. Криштофорової “Неонатология телят” Сімферополь: Таврія, 1999. – 196 с., а також можуть бути використані при написанні відповідних розділів підручників, довідників і навчально-методичних посібників з анатомії, гістології та фізіології.

Особистий внесок здобувача. Автор самостійно розробив модифікації методик, виконав, проаналізував і узагальнив весь об'єм експериментальних досліджень. Консультативна допомога з інтерпретації отриманих результатів надана науковим консультантом – професором Б.В. Криштофоровою.

Апробація результатів досліджень проводилася на міжнародних конференціях: “Морфо-функціональний статус ссавців і птахів” (м. Сімферополь, 1995 р.), “Проблеми неінфекційної патології тварин” і “Морфологія – практичній ветеринарії і медицині” (Біла Церква, 1998 р.), “Теоретичні та клінічні аспекти лімфології” (Київ, 1999 р.), “Сучасні проблеми ветеринарної медицини з питань фізіології і патології відтворення тварин” (Київ, 2000 р.); Другому Національному конгресі анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів України (Луганськ, 1998 р.); Українській науково-виробничій конференції “Хвороби органів травлення новонароджених тварин” (Київ, 1998 р.), Науковій конференції анатомів, гістологів і топографоанатомів України “Актуальні питання морфогенезу та регенерації” (Івано-Франківськ, 2000 р.); Республіканських наукових конференціях: присвяченої 75-річчю Кримського ДАУ, “Актуальні проблеми АПК Криму”, “Проблеми АПК в роботах учених Криму”, “Актуальні проблеми сучасної біології” (Сімферополь, 1997 р., 1999 р., 2000 р.); засіданнях секції виробництва та переробки продукції тваринництва і птахівництва Науково-технічної ради Мінагропрому України (1996-1999 рр.).

Публікації. Результати досліджень представлені у 34 наукових працях: у статтях, опублікованих у вітчизняних та зарубіжних профільних журналах і фахових збірниках наукових праць (27, в тому числі 19 без співавторів), матеріалах (6) і тезах (1) конференцій.

Структура і обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається з розділів: “Вступ”, “Огляд літератури”, “Результати досліджень”, “Обговорення результатів досліджень”, “Висновки”, “Практичні пропозиції” та списку літератури з 680 джерел і додатків.

Дисертацію викладено на 293 сторінках комп'ютерного тексту, вона ілюстрована 114 мікрофотознімками, 17 гістограмами, 46 таблицями (з них 38 у додатках) і 3 схемами.

Вибір напрямків досліджень, матеріал та

методи виконання роботи

Дисертаційна робота виконана протягом 1992-2000 рр. на базі науково-практичної проблемної лабораторії з ветеринарної неонатології при кафедрі анатомії і фізіології тварин Кримського ДАУ.

Об'єкт дослідження – телята червоної степової породи, що вирощувались за загальноприйнятою стійлово-вигульною технологією в навчально-дослідному господарстві Кримського ДАУ.

Матеріал для досліджень відібраний від 36 телят, убитих методом гострого знекровлювання (новонароджені (добові) – 12 голів, 10-, 20-, 30- (місячні) і 120- добові (чотирьохмісячні) – по 6 голів). Всього досліджено 2112 органів універсального гемопоезу (клиноподібна кістка – 36, нижньощелепна – 36, шийні хребці – 252, грудні – 468, поперекові – 216, скелет хвоста – 36, груднина – 36, реберна кістка – 600, плечова – 72, стегнова – 72, великогомілкова – 72, п'ясткові – 72, плеснові – 72) і 792 органи лімфопоезу (тимус – 36, селезінка – 36, нижньощелепний ЛВ – 72, пахвинний – 72, надколінної складки – 72, підколінний – 72, медіальний заглотковий – 72, каудальний середостінний – 36, печінкові – 36, краніальний клубовоободовий – 36, каудальний клубовоободовий – 36, медіальний клубовий – 72).

Визначали масу органів, абсолютну і відносну (до живої маси), а також щільність (в органах універсального гемопоезу). Фіксацію цілих органів проводили в 10% розчині формаліну (органів універсального гемопоезу протягом 20-40 діб, лімфопоезу – 10-14 діб).

Наявність і ступінь розвитку в органах універсального гемопоезу діафізарних, епіфізарних і апофізарних осередків окостеніння визначали на оглядових рентгенограмах, виготовлених за допомогою рентгенівського апарату 12П-5 на радіографічних плівках РМ-В (фокусна відстань 80 см, напруга на трубці 45 кВ, анодний струм 45 мА, експозиція 2,5-4-6 с.). Відносну сукупну площу осередків окостеніння обчислювали за допомогою морфометричної сітки з рівновіддаленими крапками, виготовленою на звільненій від емульсії рентгенівській плівці, за методикою Г.Г. Автанділова (1990).

Для дослідження особливостей архітектоніки губчастої кісткової речовини в органах універсального гемопоезу проводили макро-мікрорентгенографію тотальних шліфів тіл клиноподібної кістки, шийних, грудних і поперекових хребців, сегментів груднини, проксимальних і дистальних кінців (епіфізів з відповідними ділянками діафізів) трубчастих кісток кінцівок, товщиною 300-500 мкм, а також цілих кісткових органів – ребер і хвостових хребців. Використовували портативний рентгенівський апарат “Арман-1” (модель 9Л-5): фокусна відстань 40 см, напруга на трубці 75 кВ, анодний струм 90/100 міліамперсекунд (5-7 кратне), плівка “Мікрат-200 і- 300”.

Кількісні співвідношення і якісні характеристики стромальних і паренхіматозних тканинних компонентів органів кровотворення визначали при дослідженні їх тотальних тонких (15-25 мкм) зрізів. Методика виготовлення зрізів на мікротомі-криостаті і модифікації їх забарвлення гематоксиліном і еозином, суданом III і імпрегнації азотнокислим сріблом розроблені в процесі виконання дисертаційної роботи (Г.А. Меркулов, 1969; П.М. Гаврилін, 1998, 1999). Дослідження тотальних зрізів органів кровотворення здійснювали за допомогою стереоскопічного мікроскопа (МБС-10) і світлового мікроскопа “Биолам-ЛОМО” з бінокулярною насадкою АУ-12 У42. Кількісний (стереометричний) аналіз тканинних компонентів проводили за методом “крапкового підрахунку” (А.А. Глаголєв, 1941; G. Attardi, 1953, Г.Г. Автанділов, 1990) з використанням окулярних тестових систем (вставок).

В органах універсального гемопоезу (гілка нижньощелепної кістки, тіла клиноподібної кістки та шийних, грудних, поперекових і хвостових хребців, проксимальні ділянки ребер (головка, шийка, горбик), сегменти груднини, епіфізи трубчастих кісток кінцівок) визначали відносний об'єм (ВОБ, %) або площу (ВП, %) хрящової (фіброзної) і кісткової тканин та кісткового мозку (в тому числі остеобластичного, червоного і жовтого). У тимусі (парні і непарні ділянки шийної частки і грудна частка) – ВОБ сполучної (капсула і міжчасточкова сполучна тканина) і лімфоїдної тканин, в тому числі в кірковій і мозковій зонах часточок. У лімфатичних вузлах – ВОБ сполучної тканини (капсула і капсулярні трабекули, воротне потовщення і воротні трабекули), ВОБ ЛТ загалом і в окремих функціональних зонах (кіркове плато і паракортикальна зони, лімфоїдні вузлики (ЛВУ) без і з центрами розмноження, м'якотні тяжі), а також ВОБ синусів. У селезінці – ВОБ лімфоїдної тканини, в тому числі периартеріальних лімфоїдних муфт і ЛВУ (без і з центрами розмноження) і ВОБ червоної пульпи. Діаметр ЛВУ в ЛВ і селезінці вимірювали за допомогою шкали мікроскопа МБС-10. Цифрові дані обробляли методами варіаційної статистики з розрахунком середньої арифметичної, середнього квадратичного відхилення і помилки середньої арифметичної на персональному комп'ютері “AMD К6-2-350” за допомогою стандартних програмних пакетів “Statistica” і “Statgrafics” for Windows 95.

Тотальні зрізи і їх окремі ділянки фотографували на кольорову і чорно-білу плівку фотоапаратом “Зенит-Е” і фотоприставкою до МБИ-6.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ І ЇХ АНАЛІЗ

Структурно-функціональні особливості органів універсального

гемопоезу телят неонатального і молочного періодів

Структурно-функціональні особливості органів кровотворення добових телят значною мірою взаємопов'язані з характерним для новонароджених даного виду тварин організменим статусом – зрілонародженістю, або матуронатністю (І.А. Аршавський, 1968, 1982). Найбільш чітко зрілонародженість виявляється в структурно-функціональній організації органу універсального гемопоезу – кісткової системи. На думку П.А. Коржуєва (1971) зрілонародженість являє собою одну з форм адаптації, яка сприяє виживанню новонароджених копитних в умовах природної екосистеми внаслідок взаємообумовленої і суворо узгодженої реалізації кістковою системою її біомеханічної і кровотворної функцій.

Однією з основних особливостей будови кісткової системи новонароджених телят як представників виду зрілонароджуючих тварин є значна ступінь осифікації. У добових телят в кісткових органах виявляються практично всі основні – діафізарні, за винятком останніх хвостових хребців, і велика частина додаткових – епі- і апофізарних ООК, що співпадає з даними Г.Г. Воккена (1950, 1967). Сукупна ВПООК в більшості кісткових органів добових телят перевищує 50%, досягаючи в скелеті голови 96,0±0,1% (тіло клиноподібної кістки), тулуба – 88,9±0,4% (сьома реберна кістка), хвоста – 69,2±1,3% (перший хвостовий хребець) і кінцівок –96,5±0,2% (плеснові кістки). Ступінь осифікації скелета хвоста у добових телят, з характерною для породи живою масою, значно коливається. Це зумовлено різним ступенем пренатального розвитку епіфізарних ООК у тілах хвостових хребців, який позитивно взаємопов'язаний з розвитком ООК у кісткових органах голови, тулуба та кінцівок і відображає масштаби енхондрального остеогенезу в кістковій системі загалом.

З енхондральним остеогенезом у ссавців пов'язано становлення гемопоетичної функції кісткової системи (П.М. Мажуга, 1978), в ході якого, поряд з формуванням кровотворного мікрооточення, відбувається збільшення кількості кісткового мозку. Порівняно висока ступінь осифікації кісткових органів новонароджених телят на тканинному рівні структурної організації виявляється значним розвитком в них як кісткового мозку, так і невід'ємного мінералізованого компоненту його мікрооточення – губчастої кісткової речовини.

У добових телят в ділянках кісток черепа, що досліджували, ВОБ кісткового мозку досягає 39,3±1,2 – 45,7±1,5%, тулуба – 32,8±1,5 – 49,0±1,5%, хвоста – 48,6±1,9%, кінцівок – 46,9±1,2 – 57,2±1,4%. ВОБ кісткової тканини в кісткових органах добових телят знаходиться в прямій залежності від ВОБ кісткового мозку. У кісткових органах скелета голови ВОБ кісткової тканини не перевищує – 41,7±1,5 – 42,4±1,8%, тулуба – 21,3±1,4 – 33,5±1,2%, хвоста – 23,1±1,0%, кінцівок – 24,3±1,1 – 38,6±1,2%. ВОБ хрящової або фіброзної тканин у добових телят максимальний в скелеті хвоста (від 24,0±1,5% в тілі першого хвостового хребця до 100,0% – останнього) і найменший в скелеті голови (7,4±0,6 – 11,4±1,0%) і кінцівок (7,7±0,6 – 20,3±1,3%).

Для кісткового мозку новонароджених телят характерна чітка диференціація на остеобластичний (кісткоутворюючий), червоний (гемопоетичний) і жовтий (жировий), ступінь розвитку, особливості локалізації і структури кожного з яких визначаються морфо-функціональним статусом стромальних тканинних компонентів кровотворного мікрооточення – кістковою і хрящовою тканинами.

Кісткова тканина в ООК органів універсального гемопоезу новонароджених телят поділяється на первинну і вторинну губчасту і компактну кісткову речовину. Первинна губчаста кісткова речовина локалізується в зонах росту кісткових органів і представлена хрящовими балками, покритими смужками остеоїду, створюючими вузькі, прямокутні вічка. У вічках первинної губчастої кісткової речовини знаходиться остеобластичний кістковий мозок, основними структурними елементами якого є остеобласти, розташовані монослоєм на поверхні балок (З.І. Бродовська, 1957).

Вторинна губчаста кісткова речовина утворює основну масу губчастої речовини ООК. Вона представлена кістковими балками, що складаються з ретикулофіброзної кісткової тканини із залишками кальцифікованого гіалінового хряща. Балки вторинної губчастої кісткової речовини формують різної величини кістковомозкові вічка – дрібні, середні і великі. Дрібновічкова губчаста кісткова речовина розташовується вздовж зон росту, середньо- і великовічкова – в центральних ділянках ООК. У найбільш розвинених (діафізарних ООК) трубчастих кісток кінцівок і хвостових хребців добових телят, внаслідок резорбції великовічкової губчастої речовини, утворюються кістковомозкові ділянки, що містять лише уламки кісткових балок. У вічках вторинної дрібновічкової губчастої кісткової речовини знаходиться червоний кістковий мозок (кровотворні клітини та їх скупчення – острівці), серед якого зустрічаються поодинокі жирові клітини. У вічках вторинної середньо- і великовічкової губчастої кісткової речовини переважають скупчення жирових клітин, які займають більш 90,0% їх об'єму, формуючи жовтий кістковий мозок.

Співвідношення в різних ООК кісткових органів добових телят первинної і вторинної губчастої кісткової речовини безпосередньо взаємопов'язане із ступенем їх розвитку в пренатальному періоді. Первинна губчаста кісткова речовина і, відповідно, остеобластичний кістковий мозок переважають в найменш розвинених ООК головок ребер, епіфізарних ООК тіл хребців, а також дистальних ділянках тіл реберних кісток. Дрібновічкова губчаста кісткова речовина з червоним кістковим мозком переважає в діафізарних ООК кісткових органів осьового скелета (крім хвостових хребців), епіфізах, а також проксимальних і дистальних ділянках діафізів трубчастих кісток кінцівок (крім метаподію). Середньо- і великовічкова губчаста кісткова речовина з жовтим кістковим мозком має перевагу в діафізарних ООК хвостових хребців, середніх ділянках діафізів всіх без виключення трубчастих кісток кінцівок і епіфізах кісток метаподію.

ВП кістковомозкових вічок з остеобластичним кістковим мозком в тотальних зрізах ділянок кісткових органів добових телят коливається від 3,0±0,2% (епіфіз плеснової кістки) до 8,0±0,3% (проксимальна ділянка 1 ребра), з червоним – від 3,6±0,3% (епіфіз плеснової кістки) до 46,1±2,3% (3 сегмент груднини), з жовтим – від 0,8±0,04% (3 сегмент груднини) до 44,7±3,7% (епіфіз плеснової кістки).

Компактна кісткова речовина в органах універсального гемопоезу добових телят представлена балками з ретикулофіброзної кісткової тканини, які розташовуються переважно вздовж периосту і формують поздовжньо витягнуті прямокутні вічка. Простори між балками компактного, а також вічка губчастої кісткової речовини, що розвивається в результаті прямого (ендесмального) остеогенезу, заповнені остеобластичним кістковим мозком та пухкою сполучною тканиною, яка містить численні кровоносні судини.

Архітектоніка ретикулярної основи кісткового мозку у новонароджених телят характерна для кожної стадії його розвитку. Ретикулярна основа остеобластичного кісткового мозку утворена густими, рівномірними, дрібновічковими сітками тонких, сильно звитих волокон. У червоному кістковому мозку сітки ретикулярних волокон середньовічкові, найбільш щільні на периферії острівців кровотворних клітин. Товщина волокон зростає, а звивистість зменшується. Ретикулярні сітки жовтого кісткового мозку великовічкові. Для них характерно потоншення і фрагментація окремих волокон, що супроводжується втратою їх звивистості. У пухкій сполучній тканині вічок компактної і губчастої кісткової речовини, що розвивається шляхом прямого остеогенезу, переважають колагенові волокна, які відрізняються значною товщиною і прямолінійністю. Серед них зустрічаються невеликі пучки ретикулярних волокон.

Таким чином, морфо-функціональний статус органів універсального гемопоезу новонароджених (добових) телят характеризується певними якісними і кількісними взаємовідношеннями стромальних і паренхіматозних тканинних компонентів (рис. 1). В скелеті новонароджених телят в цілому ВОБ кісткової (ретикулофіброзної) тканини переважає над хрящовою, а ВОБ кісткового мозку, більша частина якого є гемопоетичним (червоним), значно перевищує відповідний показник кісткової і, особливо, хрящової тканин.

Рис. 1. Морфо-функціональний статус органів кровотворення новонароджених (добових) телят.

Адаптивна динаміка осифікації в органах універсального гемопоезу телят в неонатальний і молочний періоди характеризується: значним збільшенням ВПООК в кісткових органах практично всіх відділів скелета у 10-добових телят; відсутністю її істотних змін у 20-; незначним збільшенням в осьовому скелеті у 30- і помірним зростанням в більшості кісток, особливо скелета тулуба та хвоста, до 120-добового віку (табл.1). При цьому збільшення ВПООК в кісткових органах телят, крім скелета хвоста, протягом неонатального і молочного періодів відбувається переважно за рахунок розширення ООК, що виникли ще до народження. Зростання ж ступеню осифікації скелета хвоста в неонатальний і молочний періоди відбувається внаслідок розвитку нових ООК в епіфізах хвостових хребців, що найбільш виражено у 10- і 120-добових телят.

Інтенсивність збільшення ВПООК кісткових органів у телят взаємопов'язана із ступенем розвитку їх у новонароджених. Чим менш розвинений ООК до моменту народження, тим більш виражено зростає його ВП в перші тижні і місяці постнатального онтогенезу. В результаті осификація скелета телят відбувається в більшій мірі за рахунок розвитку апо- і епіфізарних ООК, ніж діафізарних. Максимальне збільшення сукупної ВПООК відбувається в хребцях скелета тулуба, груднині і скелеті хвоста, а мінімальне – в клиноподібній кістці і трубчастих кістках середніх і дистальних ланок кінцівок (див. табл.1). Внаслідок цього ведуча роль в розширенні площі осередків кровотворення в органах універсального гемопоезу і, отже, кількості їх стромальних і паренхіматозних тканинних компонентів у телят в неонатальний і молочний періоди належить кістковим органам осьового скелета, передусім – тулуба.

Таблиця 1

Динаміка сукупної відносної площі осередків окостеніння деяких кісток осьового скелета і скелета кінцівок телят, %

Кістка Вік

добові 10 – добові 20 – добові 30 – добові 120 – добові

Клиноподібна 96,1±0,70 96,4±0,10 96,4±0,03 96,5±0,10 97,0±0,03**

Хребці 1 шийний 73,1±0,70 81,1±0,30*** 82,7±0,20** 83,2±0,20 90,1±0,03***

3 шийний 76,5±0,40 82,1±0,20*** 84,9±0,10*** 88,5±0,20*** 94,5±0,10***

1 грудний 76,1±0,30 81,8±0,30*** 82,8±0,40 83,0±0,20 91,4±0,10***

7 грудний 77,6±0,70 82,6±0,90** 82,5±0,60 83,7±0,30 94,3±0,07***

13 грудний 77,0±0,60 82,5±0,80** 83,7±0,70 88,7±0,40** 94,3±0,70***

6 поперековий 76,3±0,20 81,7±0,30*** 83,7±0,50* 85,9±0,20** 94,7±0,03***

1 хвостовий 69,2±1,30 74,1±1,10* 79,4±0,90* 80,7±0,20 90,3±0,10***

7 хвостовий 57,5±2,10 68,7±1,90** 72,7±1,00 73,9±0,50 83,8±0,20***

10 хвостовий 49,9±1,00 62,1±1,40*** 66,2±1,50 67,0±0,60 77,5±0,20***

13 хвостовий 37,8±2,00 51,7±1,00** 50,6±1,30 50,7±0,70 67,3±0,20***

1 реберна 79,2±0,50 82,5±0,20** 84,4±0,30** 88,2±0,20*** 90,7±0,10***

7 реберна 88,9±0,40 92,4±0,30*** 93,7±0,50 93,4±0,20 93,5±0,08

13 реберна 76,7±0,30 79,5±0,50** 80,3±0,30 91,5±0,10*** 92,4±0,20**

Груднина 68,5±0,80 78,4±0,60*** 80,9±0,70* 82,0±0,70 85,5±0,10**

Плечова 88,4±0,10 91,1±0,30*** 92,7±0,60* 93,6±0,10 95,2±0,03***

Променева 91,6±0,20 92,3±0,20* 94,6±0,40** 95,1±0,10* 96,9±0,02***

П'ясткові 94,7±0,40 96,1±0,30* 96,5±0,20 96,9±0,10 98,5±0,02***

Стегнова 87,1±0,40 88,8±0,30* 90,5±0,40* 92,6±0,20** 95,4±0,03***

Великогомілкова 94,1±0,30 94,6±0,20 96,5±0,30** 95,9±0,10 97,6±0,04***

Плеснові 96,5±0,20 96,6±0,10 96,8±0,20 97,1±0,10 98,8±0,02***

Примітка: вірогідна різниця Р<0,05 – *, Р<0,01 – **; Р<0,001 – ***.

Динаміка ВОБ кісткового мозку в органах універсального гемопоезу телят в неонатальний і молочний періоди тісно взаємопов'язана з кількісною динамікою хрящової і, особливо, кісткової тканин, що найбільш виражено в ділянках кісток з максимально розвинутою губчастою кістковою речовиною. До 20-добового віку ВОБ кісткового мозку, практично у всіх ділянках кісткових органів телят, істотно збільшується, що особливо виражено в кістках скелета тулуба (тіло 13 грудного хребця: новонароджені – 42,7±1,4%, 20- добові – 53,5±0,2%, Р<0,01, проксимальна ділянка 7 ребра – 46,4±1,6% і 54,4±0,7%, Р<0,01). Надалі, до 30-добового, в гілці нижньощелепної кістки і тілах хвостових хребців він помірно, а в кістках скелета тулуба незначно зменшується, в тілі же клиноподібної кістки і епіфізах трубчастих кісток кінцівок – зростає. Потім, до кінця молочного періоду (120 діб), в більшості ділянок кісткових органів, особливо скелета тулуба і проксимальних ланок кінцівок, ВОБ кісткового мозку істотно збільшується, а в гілці нижньощелепної кістки і тілах хвостових хребців – зменшується. При цьому найбільш виражене зростання ВОБ кісткового мозку відбувається в кістках скелета тулуба, особливо груднині (30-добові – 53,5±0,3%, 120 – 63,7±0,2%, Р<0,001) і епіфізах трубчастих кісток кінцівок (головка стегнової кістки – 52,2±0,5% і 57,9±0,1%, Р<0,001), а зменшення – у гілці нижньощелепної кістки (36,6±0,6% і 29,3±0,5%, Р<0,001) та тілах хвостових хребців (13 хребець – 42,8±0,8% і 30,6±0,6%, Р<0,001).

ВОБ кісткової тканини у телят, з народження до 20-добового віку, в більшості ділянок органів універсального гемопоезу, крім нижньощелепної кістки, істотно зменшується. Далі, до місячного віку, в тілах хребців скелета тулуба, проксимальних відділах ребер, груднині та нижньощелепній кістці він незначно зростає, а в тілах клиноподібної кістки, хвостових хребців і епіфізах трубчастих кісток кінцівок – зменшується. З віком (до 120 діб) в більшості кісткових органів телят, крім нижньощелепної кістки і тіл хвостових хребців, ВОБ кісткової тканини помірно знижується. Загалом зменшення ВОБ кісткової тканини в органах універсального гемопоезу телят на протязі неонатального і молочного періодів більш виражено в скелеті кінцівок. Особливості динаміки ВОБ кісткової тканини в різних кісткових органах телят взаємопов'язані із ступенем розвитку в них губчастої і компактної кісткової речовини. У ділянках із значним розвитком губчастої кісткової речовини ВОБ кісткової тканини до 120-добового віку зменшується, а компактної – зростає (тіло 3 шийного хребця: новонароджені – 31,3±1,5%, 120-добові – 28,3±0,3%, Р<0,01, гілка нижньощелепної кістки – 42,4±1,8% і 59,8±0,4%, Р<0,001).

ВОБ хрящової або фіброзної тканин в більшості ділянок кісткових органів, протягом неонатального і молочного періодів зменшується, що найбільш виражено у 10-добових телят. Зменшення ВОБ хрящової тканини в кістках осьового скелета, за винятком хвостових хребців, виражено в значно більшому ступені, ніж в епіфізах трубчастих кісток кінцівок (тіло 6 поперекового хребця: новонароджені – 22,1±1,0%, 120-ти добові – 13,4±0,4%, Р<0,001; епіфіз плеснової кістки – 7,7±0,6% і 4,8±0,2%, Р<0,05).

В цілому у телят на протязі неонатального і молочного періодів кількісна динаміка тканинних компонентів в органах універсального гемопоезу визначається значним зменшенням кількості хрящової тканини, помірним – кісткової і збільшенням – кісткового мозку, що особливо характерно для кісткових органів осьового скелета (хребців тулуба, реберних кісток і груднини), які відрізняються значним розвитком губчастої кісткової речовини і червоного кісткового мозку.

Адаптивні якісні зміни структури кісткового мозку і тканинних компонентів кровотворного мікрооточення в органах універсального гемопоезу телят у неонатальний і молочний періоди полягають в послідовному, по мірі розвитку ООК, заміщенні остеобластичного кісткового мозку на червоний і потім – жовтий, а також в поетапній передислокації осередків кровотворення із скелета кінцівок в осьовий, що супроводжується відповідними змінами структури хрящової і кісткової тканин.

Мінералізований компонент кровотворного мікрооточення – кісткова тканина, у телят на протязі перших 30 діб життя, залишається ретикулофіброзною. Її адаптивна трансформація, на даному етапі, має переважно кількісний характер і полягає в інтенсивному розвитку дрібновічкової губчастої кісткової речовини в додаткових епі- і апофізарних ООК та локальній резорбції і ремоделяції кісткових балок в основних (діафізарних) ООК, що обумовлює збільшення в них вмісту середньо- і великовічкової губчастої кісткової речовини.

Розвиток і ремоделяція губчастої кісткової речовини супроводжується зменшенням, у всіх без виключення кісткових органах, частки хрящових структур і інтенсивною трансформацією остеобластичного кісткового мозку в червоний в апо- і епіфізарних ООК кісток скелета тулуба. Резорбція середньо- і великовічкової губчастої кісткової речовини, яка найбільш виражена в діафізарних ООК скелета кінцівок і хвоста, супроводжується трансформацією гемопоетичного кісткового мозку в жовтий. Розвиток жовтого кісткового мозку у відповідних ООК скелета кінцівок і хвоста протягом перших 20 діб життя телят значно випереджає процес трансформації остеобластичного кісткового мозку в червоний в апо- і епіфізарних ООК осьового скелета. Лише у 30-добових телят червоний кістковий мозок стає в них переважаючим структурним компонентом.

В результаті у місячних телят ВП остеобластичного кісткового мозку в більшості ділянок кісткових органів, що досліджували, зменшується (проксимальна ділянка 7 ребра: новонароджені – 6,1±0,4%, 30-добові – 3,4±0,5%, Р<0,001; епіфіз стегнової кістки – 6,0±0,5% і 3,7±0,2%, Р<0,001), жовтого – зростає, особливо в епіфізах кісток зейгоподію (проксимальний променевої кістки: новонароджені – 10,2±0,6%, 30-добові – 31,6±1,3%, Р<0,001) і тілах хвостових хребців (1хребець: 3,9±0,03% і 20,1±0,6%, Р<0,001) , а червоного – істотно не змінюється (рис. 2).

Рис. 2. Морфо-функціональний статус органів кровотворення 30-добових телят.

Протягом молочного періоду (до 120 діб) в мінералізованій стромі органів універсального гемопоезу відмічається поява зрілої пластинчастої кісткової тканини, що супроводжується збільшенням практично у всіх апо-, епі- і діафізарних ООК частини середньо- і великовічкової губчастої кісткової речовини, а також повною – “тотальною” резорбцією кісткових балок в їх центральних, найбільш віддалених від зон росту, ділянках. При цьому в переважній більшості ООК відбувається збільшення кількості жовтого кісткового мозку, а в деяких (ООК тіл хвостових хребців і трубчастих кісток середніх і дистальних ланок кінцівок) практично повне зникнення острівців кровотворних клітин, внаслідок чого в їх губчастій речовині, що межує із зонами росту, спостерігається безпосередня трансформація остеобластичного кісткового мозку в жовтий. У вічках компактної і губчастої кісткової речовини, що утворюється шляхом ендесмального остеогістогенезу, червоний кістковий мозок не розвивається. До 20-добового віку в них переважає пухка сполучна тканина, а потім – жирова.

У чотирьохмісячних телят ВП остеобластичного кісткового мозку у всіх без виключення ділянках кісткових органів зменшується до 0,4±0,009 (3 сегмент груднини) – 1,5±0,2% (тіло 10 хвостового хребця). ВП червоного – в кістках скелета тулуба істотно не змінюється, в решті кісток в різному ступені зменшується, що особливо характерно для тіла клиноподібної кістки (30-добові – 53,8±2,1%, 120 – 19,1±0,6%, Р<0,001), а також дистальних епіфізів плечової (51,8±7,3% і 16,2±2,1%, Р<0,001) і стегнової (43,0±0,2% і 6,8±0,003%, Р<0,001) кісток. ВП жовтого – в більшості кісткових органів, за винятком тіл окремих хвостових хребців, а також дистальних епіфізів великогомілкової кістки і кісток метаподію, значно зростає (тіло 6 поперекового хребця; 30-добові – 0,9±0,005% 120 – 4,1±0,4%, Р<0,001;проксимальний епіфіз плечової кістки – 2,0±0,1% і 20,9±1,3%, Р<0,001). В цілому у телят до кінця молочного періоду ВП остеобластичного і червоного кісткового мозку зменшується, а жовтого – зростає.

Трансформація червоного кісткового мозку в жовтий в органах універсального гемопоезу телят характеризується певною послідовністю, що виявляється як в осьовому скелеті, так і скелеті кінцівок. У 10-добових телят жовтий кістковий мозок переважає у всіх без виключення ООК кісток метаподію, дистальних епіфізах зейгоподію і більшості діафізарних ООК тіл хвостових хребців (за винятком перших трьох); у 20- всіх без виключення ООК кісток зейгоподію і хвостових хребців; 30- дистальних епіфізах кісток стилоподію і нижньощелепній кістці; 120-добових – в більшості ООК кісток стилоподію, за винятком проксимальних епіфізів і ООК клиноподібної кістки.

Встановлений у телят внаслідок проведених досліджень факт інтенсивної адаптивної трансформації гемопоетичного кісткового мозку в жировий, яка супроводжується передислокацією осередків кровотворення із ООК скелета кінцівок в осьовий (скелет тулуба) вже до кінця молочного періоду, є, на наш погляд, не тільки характерною видовою рисою великої рогатої худоби як матуронатних тварин, але і, можливо, наслідком негативного впливу на їх організм комплексу антропогенних чинників.

Несприятливі фактори, які пов'язані з людською діяльністю, на думку більшості дослідників, надто негативно відбиваються на процесах остеогенезу в зонах росту та внутрішньокістковій гемодинаміці (Б.В. Криштофорова, 1974, 1984; І.В. Хрустальова, 1984; В.І Стецула., А.Г. Бруско, 1975-1984; А.С. Капланський та інш., 1987). В результаті відмічається уповільнення адаптаційної перебудови губчастої кісткової речовини, зниження інтенсивності обмінних процесів в кістковій тканині, ферментативної та гормональної активності клітинних елементів кровотворного мікрооточення (В.Г. Ковешников, 1980; Г.П. Ступаков, А.І. Воложін, 1989). У свою чергу це впливає гальмуючим чином на мітотичну активність кровотворних клітин і “провокує” розвиток в кістковому мозку ліпоцитів.

СТРУКТУРНО-ФУНКЦІОНАЛЬНІ ОСОБЛИВОСТІ ОРГАНІВ ЛІМФОПОЕЗУ ТЕЛЯТ НЕОНАТАЛЬНОГО І МОЛОЧНОГО ПЕРІОДІВ

Тимус

Порівняно висока ступінь зрілості органів універсального гемопоезу новонароджених телят супроводжується відповідним розвитком компонентів ЛТ в органах лімфопоезу.

ВОБ ЛТ в різних частках тимуса новонароджених телят коливається від 88,1±1,1% до 91,8±0,8%, сполучної – від 8,2±0,8% до 11,9±1,1%. ВОБ ЛТ в кіркових зонах часточок тимуса досягає 56,8±2,8 – 60,7±2,7%, а в мозкових – 30,6±2,4 – 31,3±2,8% (див. рис. 1). Мікроскопічна структура тимуса новонароджених телят характеризується різним ступенем розвитку міжчасточкових сполучнотканинних перегородок в його шийній і грудній частках, наявністю в сполучнотканинній стромі органа окремих жирових клітин або їх невеликих скупчень, а також численних шаруватих епітеліальних тілець в мозкових зонах часточок.

Специфіка стромального мікрооточення лімфоїдної паренхіми тимуса новонароджених телят полягає в значному розвитку в ній пери- і міжваскулярних сіток аргірофільних волокон. Периваскулярні аргірофільні волокна найбільш багаточисленні на