НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ГАВРИЛЕНКО Олена Сергіївна

УДК 636:611:619:615.9:636.2

ПАТОМОРФОЛОГІЧНІ ЗМІНИ У СІМ’ЯНИКАХ

БУГАЇВ-ПЛІДНИКІВ І КНУРІВ-ПЛІДНИКІВ,

НАРОДЖЕНИХ ТА ВИРОЩЕНИХ НА ЗАБРУДНЕНИХ РАДІОНУКЛІДАМИ ТЕРИТОРІЯХ

16.00.02 – патологія, онкологія і морфологія тварин

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата ветеринарних наук

КИЇВ – 2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Національному аграрному університеті

Кабінету Міністрів України

Науковий керівник – доктор ветеринарних наук, професор

Борисевич Борис Володимирович,

Національний аграрний університет,

завідувач кафедри патологічної анатомії

Офіційні опоненти: доктор ветеринарних наук, професор

Горальський Леонід Петрович,

Державний вищий навчальний заклад

„Державний агроекологічний університет”,

завідувач кафедри анатомії та гістології

кандидат ветеринарних наук, доцент

Коренєва Жанна Борисівна,

Одеський державний аграрний університет,

завідувач кафедри нормальної і патологічної анатомії

та патофізіології

Захист дисертації відбудеться „17” червня 2008 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.03 у Національному аграрному університеті за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв Оборони, 15, навчальний корпус № 3, ауд. 65

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв Оборони, 13, навчальний корпус № 4, к. 28

Автореферат розісланий „14” травня 2008 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради С.В. Міськевич

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Після аварії на Чорнобильській АЕС тварини, що перебувають на забруднених радіонуклідами територіях та годуються кормами місцевого походження, піддаються постійному зовнішньому й внутрішньому малоінтенсивному опроміненню. Класична гостра чи хронічна променева хвороба в них не реєструється. Проте дослідження, проведені в післяаварійний період, довели наявність негативного впливу радіації на здоров’я людей і тварин, які тривалий час знаходяться у зонах радіологічного контролю. В них реєструються зміни морфо-функціонального стану організму на різних рівнях. Відбуваються порушення генетичного апарату, хімічного складу клітин і тканин, біохімічних реакцій, обміну різноманітних речовин та функціонування різних органів і тканин (Богданов Г.О. та ін., 2003; Ванханен В.В. та ін., 2003; Ткаченко В.М. та ін., 2004). У результаті погіршується імунний статус організму, значно підвищується загальна захворюваність на заразні й незаразні хвороби (Бурлакова Е.Б., 2000; Имамов Н.Н. та ін., 2000).

В органах і тканинах тварин, що вирощені на радіоактивно забруднених територіях, також відбуваються й морфологічні зміни. Багатьма дослідниками показано наявність таких змін на мікроскопічному й субмікроскопічному рівнях у головному мозку (Давыдов В.И. та ін., 1991), шлунково-кишковому тракті (Масіцька О.О., 1994), печінці (Шкіль М.І., Хміль Є.П., 2006), залозах внутрішньої секреції (Киптенко Л.И., 1998; Шабранський О.В., 1998; Заїка С.С., 2005), імунокомпетентних органах (Клименко О.М., 1999; Жила М.І., 2002; Дунаєвська О.Ф., 2007), кістковій тканині (Борисевич Б.В., 1997), яєчниках (Дяченко Т.Ф., 2003), органах сечової системи (Данкович Р.С., 2004), червоному кістковому мозку (Стронський Ю.С., 2003).

У тварин і людей, які тривалий час перебувають у зонах радіоактивного забруднення, порушується й відтворювальна функція (Калиновський Г. та ін., 1998; Індик В.М., 1999; Евтушенко Н.Н., 2002). Результати робіт багатьох дослідників свідчать, що одними з найбільш радіочутливих органів у ссавців є сім’яники (Руднєв М.І., 1997; Цыб А.Ф., 1998). Переважна більшість робіт з вивчення впливу зовнішнього та внутрішнього радіаційного опромінення на сім’яники виконані в лабораторних умовах на мишах і щурах (Лягинская А.М. та ін., 1997; Верещако Г.Г. та ін., 2001; Иванова Л.А., Костеша Н.Я., 2001; Пострыгач Н.О., 2001 та ін.). Лише окремі дослідники вивчали вплив радіації на сім’яники сільськогосподарських тварин, у тому числі тривалого малоінтенсивного зовнішнього й внутрішнього радіоактивного опромінення в зонах радіологічного контролю (Субботин А.Д., Новикова О.Н., 1993; Жила М.І., Шкіль М.І., 2002).

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до наукової тематики кафедри патологічної анатомії Національного аграрного університету в рамках завдання „Вивчити морфологічні зміни в органах і тканинах тварин, що утримуються на забруднених радіонуклідами територіях”, державний реєстраційний номер 0102U007341.

Мета і завдання досліджень. Мета роботи – виявити макроскопічні, мікроскопічні та гістохімічні зміни в сім’яниках кнурів і бугаїв, народжених та вирощених на забруднених радіонуклідами територіях.

Для досягнення цієї мети були поставлені такі завдання: 1) визначити якість сперми бугаїв і кнурів, що були вирощені на забруднених радіонуклідами територіях; 2) встановити вміст деяких хімічних елементів у тканинах сім’яників тварин дослідних і контрольних груп; 3) провести радіологічне дослідження сім’яників тварин дослідних і контрольних груп;

4) вивчити мікроскопічні та гістохімічні особливості сім’яників бугаїв і кнурів контрольних груп; 5) з’ясувати макроскопічні, мікроскопічні та гістохімічні зміни в сім’яниках бугаїв і кнурів у другій і третій зонах радіоактивного забруднення.

Об'єкт дослідження – вплив тривалого малоінтенсивного опромінення в третій і другій зонах радіоактивного забруднення на сім’яники бугаїв і кнурів.

Предмет дослідження – якість сперми кнурів і бугаїв контрольних груп та тварин, які були вирощені в третій і другій зонах радіоактивного забруднення, вміст деяких хімічних елементів у тканинах сім’яників кнурів і бугаїв контрольних груп та тварин, які були вирощені в третій і другій зонах радіоактивного забруднення, вміст радіоактивних ізотопів цезію та стронцію в сім’яниках кнурів і бугаїв контрольних груп та тварин, які були вирощені в третій і другій зонах радіоактивного забруднення, мікроскопічні та гістохімічні особливості сім’яників бугаїв і кнурів контрольних груп, макроскопічні, мікроскопічні та гістохімічні зміни в сім’яниках бугаїв і кнурів у другій і третій зонах радіоактивного забруднення.

Методи дослідження. Радіологічні (визначення вмісту радіонуклідів у тканинах сім’яників), візуальні та лабораторні методи встановлення якості сперми, методи визначення вмісту в тканинах сім’яників деяких хімічних елементів (атомно-адсорбційна спектрометрія), патолого-анатомічні (встановлення патолого-анатомічних змін у сім’яниках бугаїв і кнурів контрольних і дослідних груп), гістологічні (вивчення загальної мікроскопічної будови сім’яників при фарбуванні гематоксиліном Караці та еозином) і гістохімічні (виявлення в гістологічних зрізах нуклеїнових кислот, білків, вуглеводневих сполук).

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в Україні проведено детальне комплексне вивчення впливу тривалого малоінтенсивного внутрішнього і зовнішнього опромінення на сім’яники бугаїв і кнурів із застосуванням атомно-адсорбційної спектрометрії, радіологічних, патолого-анатомічних, гістологічних і гістохімічних методів, візуальних та лабораторних методів визначення якості сперми.

Встановлено, що у бугаїв і кнурів, які були вирощені в третій і другій зонах радіоактивного забруднення, реєструється збільшення вмісту цезію-137 і стронцію-90 в їх сім’яниках. У цих тварин зменшується об’єм еякуляту та концентрація, рухливість і відсоток живих сперміїв. Відсоток патологічних сперміїв збільшується.

Показано, що у бугаїв й кнурів, які були вирощені в третій і другій зонах радіоактивного забруднення, незважаючи на те, що вміст радіоізотопів у сім’яниках був набагато нижчим за їх максимально допустимі рівні, в них виникають помітні морфологічні зміни. Вони характеризуються набряком білкової оболонки й інтерстицію, розростанням в останньому волокнистої сполучної тканини, зернистою дистрофією, лізисом, коагуляційним некрозом клітин Лейдіга, а в канальцях – набряком і фрагментацією власної оболонки, субепітеліальним набряком, дискомплексацією, руйнуванням і некрозом клітин сперматогенного епітелію.

Одержані результати суттєво доповнюють існуючі уявлення про вплив радіації малої інтенсивності на сім’яники сільськогосподарських тварин у зонах Чорнобильської катастрофи. На їх основі розроблені критерії патолого-анатомічної ідентифікації впливу радіації малої інтенсивності на сім’яники.

Практичне значення одержаних результатів. Одержані результати дають можливість встановлювати вплив радіації малої інтенсивності на сім’яники тварин досить простими, дешевими і доступними методами патологічної анатомії. Результати досліджень покладено в основу “Методичних рекомендацій з патоморфологічної діагностики впливу радіації на сім’яники бугаїв і кнурів у ІІ і ІІІ зонах радіоактивного забруднення”, затверджених науково-методичною радою Державного комітету ветеринарної медицини України (протокол № 1 від 20.12.2007 р.).

Матеріали дисертаційної роботи використовуються у навчальному процесі і науково-дослідній роботі при вивченні впливу радіації малої інтенсивності на організм тварин. Результати наукових досліджень використовуються у навчальному процесі при викладанні дисципліни „Патологічна анатомія, розтин і судова ветеринарія” у Білоцерківському, Сумському, Луганському національних аграрних університетах, Національному аграрному університеті (м.Київ), Південному філіалі “Кримський агротехнологічний університет” Національного аграрного університету, Одеському та Дніпропетровському державних аграрних університетах, Державному агроекологічному університеті (м. Житомир), Полтавській державній аграрній академії.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем самостійно виконано огляд та аналіз літературних джерел за темою дисертації. Під керівництвом наукового керівника проведено дослідження, аналіз і узагальнення одержаних результатів, написання дисертації та автореферату.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідались і обговорювались на ІІІ конференції Всеукраїнського товариства ветеринарних патологів (м. Харків, 21–23 квітня 2004 р.), Міжнародній науково-практичній конференції „Ветеринарна медицина–2005: сучасний стан та актуальні проблеми забезпечення ветеринарного благополуччя тваринництва” (м. Ялта, 30 травня – 4 червня 2005 р.), Міжнародній науково-виробничій конференції „Проблеми екології ветеринарної медицини Житомирщини” (м. Житомир, 10–11 листопада 2005 р.), Міжнародній науково-практичній конференції „Молоді вчені у вирішенні проблем аграрної науки і практики” (м. Львів, 15–16 червня 2006 р.), науково-практичній конференції до 15–річчя створення факультету ветеринарної медицини Полтавської державної аграрної академії „Організація ветеринарного обслуговування в сучасних умовах” (м. Полтава, 3–5 жовтня 2007 р.), Міжнародній науково-практичній конференції „Регіональні проблеми екології ветеринарної медицини” (м. Житомир, 24–25 жовтня 2007 р.).

Публікації. Результати досліджень, які наведено у дисертації, опубліковані у 6 друкованих працях: науковому віснику Львівської національної академії ветеринарної медицини ім. С.З.Гжицького (1), науковому віснику Полтавської державної аграрної академії (1), науково-виробничому щомісячнику Державного комітету ветеринарної медицини “Ветеринарна медицина України” (1), віснику аграрної науки Південного регіону (1), матеріалах ІІІ конференції Всеукраїнського товариства ветеринарних патологів (1), матеріалах Міжнародної науково-виробничої конференції „Проблеми екології ветеринарної медицини Житомирщини” (1).

Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена на 129 сторінках комп’ютерного тексту та включає розділи: вступ, огляд літератури, власні дослідження, аналіз та узагальнення результатів досліджень, висновки, пропозиції виробництву, додатки, список використаних джерел. Робота ілюстрована 25 рисунками, 22 таблицями та 10 додатками. Список літератури включає 283 джерела, в тому числі 71 з далекого зарубіжжя.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ВИБІР НАПРЯМКІВ ДОСЛІДЖЕНЬ,

МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИКИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Вибір напрямків досліджень. Для об’єктивної оцінки впливу інкорпорованих радіонуклідів і зовнішнього опромінення на сім’яники бугаїв-плідників і кнурів-плідників всі дослідження проводили за таким алгоритмом: 1) виключення у тварин дослідних і контрольних груп будь-яких заразних і незаразних хвороб; 2) визначення якості сперми; 3) відбір сім’яників для подальших досліджень; 4) радіологічне дослідження сім’яників; 5) визначення вмісту в сім’яниках деяких хімічних елементів; 6) макроскопічні дослідження сім’яників; 7) гістологічні дослідження сім’яників; 8) морфометричні дослідження сім’яників; 9) гістохімічні дослідження сім’яників.

Матеріали досліджень. Матеріали для досліджень відбирались протягом 2001–2006 років.

Сім’яники кнурів-плідників української білої породи віком 3–4 роки (24 голови), а також 9 бугаїв-плідників чорно-рябої породи віком 5–6 років, які були народжені й вирощені в третій зоні радіоактивного забруднення, відбирались у господарстві ім. Шевченка та в приватному секторі с. Яжберень Народицького району Житомирської області.

Сім’яники кнурів-плідників української білої породи віком 3–4 роки (11 голів), а також 12 бугаїв-плідників чорно-рябої породи віком 5–6 років, які були народжені й вирощені в другій зоні радіоактивного забруднення, відбирались у КСП „Хабне”, КСП „Україна” та в приватному секторі с. Хабне Поліського району Київської області.

Контролем слугували сім’яники, відібрані від кнурів-плідників української білої породи віком 3–4 роки (8 голів), а також 7 бугаїв-плідників чорно-рябої породи віком 5–6 років, які народились і були вирощені на умовно чистих територіях СВАТ „Калитянський” Броварського району Київської області, СВАТ „Петровський” Обухівського району Київської області, ДП НДГ „Ювілейний” Полтавського району Полтавської області та господарства „Лан”, с. Дубрівка, Баранівського району Житомирської області.

Перед відбором сім’яників збирали детальний анамнез про кожну тварину та проводили її диспансеризацію, яка включала як загальний клінічний огляд, так і дослідження зовнішніх статевих органів (Косенко М.В., 1989; Авроров В.Н., 1990; Левченко В.І. та ін., 1997). У роботі використовували тільки клінічно здорових тварин, у яких не було встановлено будь-яких заразних чи незаразних хвороб.

Від тварин дослідних і контрольних груп для подальших досліджень відбирали сім'яники шляхом кастрації відкритим способом за загальноприйнятою методикою (Борисевич В.Б., Борисевич Б.В., 1996). Премедикацію виконували літичною сумішшю аміназину й димедролу. Для наркозу застосовували тіопентал натрію з додатковою місцевою інфільтраційною анестезією 0,25%-м розчином новокаїну (Иванаевский В.С., 1990).

Методики досліджень. Для визначення кількості радіонуклідів у тканинах сім’яників тварин дослідних і контрольних груп нами також було проведено визначення їх радіоактивності.

Вміст у сім’яниках тварин радіонуклідів вимірювали в радіологічних відділах Центральної державної лабораторії ветеринарної медицини, Полтавської державної обласної лабораторії ветеринарної медицини, а також Народицької, Поліської, Броварської й Обухівської державних районних лабораторій ветеринарної медицини.

Визначення кількості радіонуклідів у середніх зважених пробах сім’яників проводили за допомогою універсального спектрометричного комплексу „Гама плюс” та гама-спектрометра МИ 2143-91 із застосуванням програмного забезпечення „Прогресс”.

Дослідження вмісту в тканинах сім’яників цезію, стронцію, свинцю, заліза, цинку, міді, кадмію, миш’яку, ртуті та марганцю проводили методом атомно-адсорбційної спектрометрії в повітряно-ацетиленовому та повітряно-пропановому полум’ї на атомно-адсорбційному спектрофотометрі AAS-30. При цьому застосовували спосіб мокрої мінералізації та спосіб кислотної екстракції (неповної мінералізації) (Хавезов И., Царев Д., 1983; Борисевич В.Б. та ін., 1993).

Сперму від бугаїв одержували за допомогою штучної вагіни для бугаїв зразка 1942 р., а від кнурів – за допомогою вкороченої штучної вагіни для бугаїв зразка 1942 р. Визначення якості сперми включало встановлення об’єму еякуляту, кольору, запаху, консистенції й густини сперми, рухливості (активності) сперміїв, їх концентрації, а також відсотка живих і мертвих сперміїв та їх патологічних форм. Концентрацію сперміїв у спермі визначали за допомогою лічильної камери Горяєва, відсоток живих і мертвих сперміїв – за В.А.Морозовим, патологічні форми сперміїв – при фарбуванні метиленовим синім (Хантер Р.Х.Ф., 1984).

Органометричні дослідження сім’яників включали визначення їх маси, об’єму, щільності та відносної маси. Масу сім’яників встановлювали шляхом їх зважування на аналітичних вагах, об’єм – за об’ємом витісненої ними води. Щільність визначали за формулою

Щ = М : V ,

де: Щ – щільність сім’яника;

М – маса сім’яника;

V – об’єм сім’яника.

Відносна маса сім’яників являла собою співвідношення маси кожного сім’яника до загальної маси тіла тварини.

Всі вимірювання й розрахунки виконували в системі СГС.

З кожного сім’яника вирізали шматочки кубічної форми з довжиною ребра 1,3–1,5 см з верхньої, середньої і нижньої частин. Відібрані шматочки фіксували у 10 %-му нейтральному водному розчині формаліну за прописом Ліллі, зневоднювали та через хлороформ заливали в парафін. Для вивчення загальної гістологічної будови органів і тканин зрізи сім’яників фарбували гематоксиліном Караці та еозином (Киселева А.Ф. та ін., 1983). На цих же зрізах проводили морфометричні дослідження за Г.Г.Автанділовим (1980). Лінійні показники вимірювали за допомогою морфометричної окулярної лінійки, а показники площі – за допомогою морфометричної сітки. Статистичну обробку результатів досліджень проводили за методами Монцевічуте-Ерінгене і В.В.Соколовського (Кононский А.И., 1976). Колагенові волокна фарбували методом ван-Гізон. Нуклеїнові кислоти (ДНК і РНК) виявляли методом Ейнарсона з галлоціанін – хромовими галунами та за В.Г.Конарєвим. Білки фарбували за Мікель-Кальве та амідочорним 10 В, сульфатовані та несульфатовані глікозаміноглікани – альціановим синім при рН 1,0 і 2,5 (Горальський Л.П. та ін., 2005) та толуїдиновим синім при рН 4,2 за В.Г.Конарєвим (1970).

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ АНАЛІЗ

Якість сперми бугаїв-плідників і кнурів-плідників, народжених і вирощених на забруднених радіонуклідами територіях

У третій зоні радіоактивного забруднення при візуальному дослідженні сперма кнурів і бугаїв суттєво не відрізнялась від сперми тварин контрольних груп. У другій зоні радіоактивного забруднення об’єм еякуляту як бугаїв, так і кнурів був статистично достовірно меншим, ніж у тварин контрольних груп. У бугаїв з цієї зони сперма мала сіруватий відтінок, а у кнурів була більш рідкою й не містила секрету цибулинно-сечівникових залоз.

Таблиця 1

Лабораторні дослідження сперми бугаїв

контрольних і дослідних груп (M + m, n = 9)

Тварини | Густина сперми | Концентрація сперміїв, млн/мл | Рухливість сперміїв, балів | Відсоток живих сперміїв | Відсоток патологічних сперміїв

Контроль | Г, С | 905,03 + 217,96 | 8,4 + 1,1 | 86,7 + 2,1 | 1,9 + 1,1

ІІІ зона | С, Р | 380,58 + 73,55** | 6,7 + 1,7 | 69,1 + 5,2* | 27,6 + 9,3***

ІІ зона | С, Р | 196,21 + 95,87*** | 3,2 + 1,5** | 32,6 + 11,5*** | 34,2 + 11,1***

Примітки: тут і далі в таблицях

Г – густа сперма; С – сперма середньої густини; Р – рідка сперма;

* – P < 0,05; ** – P < 0,01; *** – P < 0,001.

Результати лабораторних досліджень сперми наведено в таблицях 1 і 2. Як видно з таблиць, у спермі бугаїв і кнурів на забруднених радіонуклідами територіях зменшувались концентрація, рухливість і відсоток живих сперміїв. У спермі виявлялись гігантські й карликові спермії, спермії з деформованою головкою (кругла, врізана та гіперхромна маленька витягнута головка, яка своєю формою нагадувала ядро фібробласта), з надломом шийки, з покрученими хвостиками, з відокремленими ковпачками, проксимальною протоплазматичною краплею та безхвості спермії.

Таблиця 2

Лабораторні дослідження сперми кнурів

контрольних і дослідних груп (M + m, n = 11)

Тварини | Густина сперми | Концентрація сперміїв, млн/мл | Рухливість сперміїв, балів | Відсоток живих сперміїв | Відсоток патологічних сперміїв

Контроль | Г, С | 247,2 + 76,94 | 8,2 + 1,1 | 85,4 + 3,2 | 2,1 + 1,3

ІІІ зона | С, Р | 106,15 + 52,19* | 6,1 + 1,6 | 66,2 + 4,1* | 32,6 + 9,1***

ІІ зона | С, Р | 51,01 + 15,19** | 3,3 + 1,4** | 30,4 + 10,3*** | 39,7 + 10,4***

Вміст у тканинах сім’яників

деяких хімічних елементів

Результати досліджень сім’яників методом атомно-адсорбційної спектрометрії свідчать, що вміст свинцю, заліза, цинку, міді, кадмію, та марганцю в сім’яниках бугаїв і кнурів контрольних груп та бугаїв і кнурів, які були вирощені у третій і другій зонах радіоактивного забруднення, статистично достовірно не відрізнявся. При цьому вміст свинцю, цинку, міді та кадмію в сім’яниках усіх тварин був набагато нижчим за їх максимально допустимі рівні, в той час, як миш’як і ртуть у всіх тварин взагалі не виявлялись.

Вміст цезію та стронцію в сім’яниках бугаїв і кнурів, які були вирощені у третій і другій зонах радіоактивного забруднення, був вищим, хоч і статистично не достовірним проти вмісту цих елементів у сім’яниках бугаїв і кнурів, які були вирощені на умовно чистих територіях.

Радіологічне дослідження сім’яників тварин

дослідних і контрольних груп

Результати радіологічних досліджень сім’яників бугаїв і кнурів, які були вирощені на умовно чистих територіях, а також у третій і другій зонах радіоактивного забруднення, наведено в таблицях 3 і 4.

Як видно з таблиць, вміст цезію-137 і стронцію-90 у сім’яниках бугаїв і кнурів, що вирощені у третій зоні радіаційного забруднення, був статистично достовірно вищим, ніж у сім’яниках тварин контрольних груп. У сім’яниках бугаїв і кнурів, що вирощені в другій зоні радіаційного забруднення, кількість радіоактивних ізотопів була більшою, ніж у тварин контрольних груп, та більшою, ніж у сім’яниках кнурів, які вирощені у третій зоні радіаційного забруднення.

Таблиця 3

Радіологічні дослідження сім’яників бугаїв (M + m, n = 6)

Радіонукліди | МДР за норма-тивними доку- ментами, Бк/кг | Вміст радіонуклідів, Бк/кг

контроль | ІІІ зона | ІІ зона

Cs137 | 200,0 | 5,71 + 1,62 | 12,57 + 1,78* | 23,81 + 4,07***

Sr90 | 20,0 | 1,12 + 0,33 | 2,68 + 0,38* | 6,64 + 0,43***

Примітки: тут і далі в таблицях МДР – максимально допустимий рівень;

* – P < 0,05; *** – P < 0,001.

Таблиця 4

Радіологічні дослідження сім’яників кнурів (M + m, n = 6)

Радіонукліди | МДР за норма-тивними доку- ментами, Бк/кг | Вміст радіонуклідів, Бк/кг

контроль | ІІІ зона | ІІ зона

Cs137 | 200,0 | 4,91 + 1,74 | 14,35 + 1,72* | 29,97 + 4,72***

Sr90 | 20,0 | 1,22 + 0,38 | 2,98 + 0,47* | 7,27 + 0,76***

Патоморфологічні зміни в сім’яниках бугаїв-плідників і кнурів-плідників, народжених і вирощених у другій і третій зонах радіоактивного забруднення

Макроскопічні зміни в сім’яниках бугаїв і кнурів у другій і третій зонах радіоактивного забруднення. Будь-які макроскопічно помітні зміни в усіх досліджених бугаїв і кнурів (як контрольних груп, так і тих, що вирощені у третій і другій зонах радіоактивного забруднення) не виявлялись.

Гістологічна будова і гістохімічний склад сім'яників бугаїв і кнурів контрольних груп. При проведенні досліджень сім’яників статево зрілих кнурів і бугаїв нами встановлено, що їх гістологічна будова та гістохімічний склад були подібними й загалом не відрізнялись від описаних у літературі.

Результати гістохімічних реакцій свідчать, що цитоплазма фібробластів білкової оболонки й строми містить значну кількість білків, меншу – полісахаридів і нуклеїнових кислот і невелику кількість сульфатованих і не сульфатованих глікозаміногліканів. Гістохімічний склад колагенових волокон не відрізняється від гістохімічного складу аналогічних волокон сполучної тканини, яка локалізується в різних органах і тканинах організму ссавців. Клітини Лейдіга досить інтенсивно фарбуються в реакціях на білки й нуклеїнові кислоти, менш інтенсивно – при постановці ШЙК-реакції, слабо – альціановим синім за різних значень величини рН. З толуїдиновим синім реакції метахромазії не дають. Міоїдні клітини досить слабо фарбуються альціановим синім за різних значень величини рН, помірно фарбуються в реакціях на нуклеїнові кислоти та при постановці ШЙК-реакції й досить інтенсивно – в реакціях на білки. Усі клітини сперматогенного епітелію та підтримуючі клітини в усіх застосованих нами гістохімічних реакціях фарбуються однаково. Проте при постановці реакцій на нуклеїнові кислоти трохи інтенсивніше фарбуються ядра й цитоплазма підтримуючих клітин, сперматогоній і первинних сперматоцитів, а при постановці реакцій на білки трохи інтенсивніше фарбуються ядра вторинних сперматоцитів, сперматогоній та сперматозоїди.

Гістологічна будова та гістохімічний склад сім'яників бугаїв і кнурів у третій зоні радіоактивного забруднення. Зміни в сім’яниках бугаїв і кнурів були подібними. В білковій оболонці реєструвались вогнищеві й дифузні помірні набряки, що призводило до її потовщення (табл. 5, 6).

Колагенові волокна поблизу вогнищ набряку методом ван-Гізон фарбувались у помаранчевий колір, альціановим синім за різних значень величини рН фарбувались блідо, а з толуїдиновим синім давали слабку альфа-метахромазію.

У сполучнотканинній стромі сім’яників виявляли набряк інтерстицію, що призводило до збільшення його площі (табл. 5, 6). Набряк інтерстицію сім’яників мав характерну локалізацію – набрякова рідина накопичувалась переважно під білковою оболонкою та між інтерстицієм і шаром міоїдних клітин. У пухкій волокнистій сполучній тканині інтерстицію набряк, як правило, був слабким.

Таблиця 5

Загальні морфометричні показники сім’яників бугаїв

(M + m, n = 9)

Група тварин | Товщина білкової оболонки,

мкм | Площа канальців,

% | Площа інтерстицію, % | Співвідношення площі канальців до площі інтерстицію

ІІІ зона | 715,87 + 25,07* | 67,03 + 6,84** | 32,97 + 6,84*** | 2,03 + 0,11***

ІІ зона | 536,51 + 22,11 | 62,04 + 7,66** | 37,96 + 8,27*** | 1,63 + 0,13***

Контрольна | 524,29 + 19,69 | 85,27 + 5,15 | 14,73 + 5,15 | 5,79 + 0,08

Примітки: тут і далі в таблицях * P < 0,05; ** P < 0,01; *** P < 0,001.

Таблиця 6

Загальні морфометричні показники сім’яників кнурів

(M + m, n = 11)

Група тварин | Товщина білкової оболонки,

мкм | Площа канальців,

% | Площа інтерстицію, % | Співвідношення площі канальців до площі інтерстицію

ІІІ зона | 631,22 + 22,93* | 63,85 + 7,12** | 36,15 + 7,12*** | 1,77 + 0,13***

ІІ зона | 458,98 + 19,06 | 60,53 + 7,12** | 39,47 + 7,99*** | 1,53 + 0,13***

Контрольна | 443,57 + 17,63 | 81,34 + 5,92 | 18,66 + 5,92 | 4,36 + 0,09

При фарбуванні гематоксиліном Караці та еозином більшість фібробластів строми сім’яників також виглядали не зміненими. Проте при постановці реакцій на білки та нуклеїнові кислоти інтенсивність фарбування їхньої цитоплазми була дещо меншою. Разом з тим, стінки окремих судин і частина прилеглих до таких судин колагенових волокон інтенсивно фарбувались альціановим синім за різних значень величини рН та при постановці ШЙК-реакції.

У місцях вогнищевого накопичення набрякової рідини реєструвались зерниста дистрофія, некроз та лізис відносно невеликих груп фібробластів, а в частині випадків – лізис колагенових волокон інтерстицію.

Місцями, на невеликих ділянках, виявлялось розростання волокнистої сполучної тканини. При цьому навколо кровоносних судин розростання цієї тканини призводить до формування щільної волокнистої сполучної тканини, а в ділянках, які знаходяться віддалено від кровоносних судин – пухкої волокнистої сполучної тканини.

У частині осередків скупчення інтерстиційних ендокриноцитів реєструвались зерниста дистрофія, коагуляційний некроз та частковий чи повний лізис клітин. У змінених клітинах Лейдіга при постановці гістохімічних реакцій встановлено зменшення вмісту РНК і білків у цитоплазмі та менш інтенсивне її фарбування при постановці ШЙК-реакції. Оскільки ці клітини синтезують тестостерон, можна зробити висновок про зменшення його продукції ураженими клітинами Лейдіга. В той же час у частині осередків скупчення клітин Лейдіга іноді реєструвалась гіпертрофія цих клітин. Такі клітини мали більші розміри ядра й цитоплазми та інтенсивно фарбувались гематоксиліном (ядро) та еозином (цитоплазма), а також при постановці гістохімічних реакцій на білки та нуклеїнові кислоти (ДНК і РНК).

У сім’яних канальцях також реєструвались виразні зміни як сперматогенного епітелію, так і їх власної оболонки. Остання в багатьох канальцях була набряклою, при фарбуванні гематоксиліном Караці та еозином гомогенна, а базальна мембрана в окремих з них – фрагментована. В частині канальців їх власна оболонка на окремих ділянках більш інтенсивно фарбувалась еозином, в реакціях на білки, альціановим синім за різних значень величини рН та при постановці ШЙК-реакції. Метод Мікель-Кальве дозволив встановити, що в таких ділянках накопичуються кислі білки. Останні часто накопичувались й у сперматогенному епітелії, який прилягав безпосередньо до зміненої власної оболонки сім’яних канальців.

В усіх без виключення сім’яних канальцях реєструвався субепітеліальний набряк, внаслідок чого, а також набряку власної оболонки сім’яних канальців, їх діаметр збільшувався (табл. 7, 8).

У багатьох сім’яних канальцях спостерігалась дискомплексація сперматогоній, первинних і вторинних сперматоцитів та сперматид, а також некроз епітеліальних клітин, починаючи зі вторинних сперматоцитів, в результаті чого верхні шари епітеліального пласту являли собою дифузно зафарбовану еозином, часто трохи зернисту масу, в якій місцями виявлялись ядра в стані рексису. Внаслідок некрозу та руйнування частини популяції клітин сперматогенного епітелію просвіт сімяних канальців збільшувався, що, в свою чергу, призводило до зменшення співвідношення діаметру сім’яних канальців до їх просвіту (табл. 7, 8).

Таблиця 7

Морфометричні показники сім’яних канальців сім’яників бугаїв

(M + m, n = 9)

Група тварин | Діаметр сім’яних канальців,

мкм | Діаметр просвіту сім’яних каналь-ців, мкм | Співвідношення діаметра сім’яних канальців до їх просвіту

ІІІ зона | 354,12 + 17,38* | 33,02 + 11,48** | 9,31 + 1,33*

ІІ зона | 346,33 + 16,15* | 167,49 + 114,22*** | 2,07 + 1,86***

Контрольна | 243,07 + 12,22 | 17,11 + 4,49 | 13, 85 + 1,01

У результаті дискомплексації, руйнування й некрозу частини клітин сперматогенного епітелію в деяких сім’яних канальцях у суцільному епітеліальному шарі на місці його клітин з’являлись порожні місця різної форми й розмірів, а в просвіті таких канальців накопичувався клітинний детрит, який інтенсивно фарбувався еозином і при постановці реакцій на білки.

Поряд з цим, реєструвалось відокремлення частини підтримуючих клітин від оточуючих їх клітин сперматогенного епітелію. Проте в жодному випадку в сім’яниках бугаїв і кнурів, що вирощені у третій зоні радіоактивного забруднення, нами не було виявлено некротичних змін підтримуючих клітин.

Таблиця 8

Морфометричні показники сім’яних канальців сім’яників кнурів

(M + m, n = 11)

Група тварин | Діаметр сім’яних канальців,

мкм | Діаметр просвіту сім’яних каналь-ців, мкм | Співвідношення діаметра сім’яних канальців до їх просвіту

ІІІ зона | 297,28 + 18,01* | 31,95 + 12,08** | 9,31 + 1,33*

ІІ зона | 291,04 + 16,49* | 138,33 + 97,16*** | 2,1 + 1,89***

Контрольна | 214,74 + 15,34 | 15,51 + 4,82 | 13, 84 + 1,02

У частині випадків внаслідок часткової деструкції сперматогенного епітелію його клітини займали не характерне для сім’яних канальців положення. В окремих канальцях первинні і вторинні сперматоцити та сперматиди виявлялись у вигляді окремих клітин, нерівномірно розташованих по всій площі сім’яного канальця. Слід відмітити, що незважаючи на помітну деструкцію клітин сперматогенного епітелію, кількісний його склад у відсотках порівняно з тваринами контрольних груп не змінювався. В частині сім’яних канальців спостерігалась відносно невелика кількість зрілих сперматозоїдів.

При проведенні гістохімічних досліджень встановлено, що інтактні клітини сперматогенного епітелію за своїми гістохімічними характеристиками не відрізнялись від аналогічних клітин тварин контрольних груп. Некротизовані клітини і клітини на різних стадіях руйнування містять помітно меншу кількість нуклеїнових кислот. Проте при фарбуванні на білки їх вміст у таких клітинах сперматогенного епітелію помітно не змінювався. При фарбуванні альціановим синім за різних значень величини рН, місцями в скупченнях некротизованих епітеліоцитів, реєструвалось збільшення вмісту сульфатованих і несульфатованих глікозаміногліканів.

Гістологічна будова та гістохімічний склад сім'яників бугаїв і кнурів у другій зоні радіоактивного забруднення. Гістологічні й гістохімічні зміни в сім’яниках бугаїв і кнурів були подібними. В білковій оболонці зміни були відсутні. Товщина її була співставима з товщиною білкової оболонки тварин контрольних груп (табл. 5, 6). Набряк під білковою оболонкою зареєстрований не був. Характер всіх застосованих нами гістохімічних реакцій фібробластів і колагенових волокон цієї оболонки також був аналогічним таким у тварин контрольних груп.

В інтерстиції набряк мав інший характер порівняно з набряком інтерстицію у бугаїв і кнурів з третьої зони радіоактивного забруднення. Виразний набряк між інтерстицієм і шаром міоїдних клітин виявлявся рідко. При цьому, на відміну від тварин, які вирощені у третій зоні радіоактивного забруднення, набряк інтерстицію сім’яників був нерівномірним: реєструвались ділянки виразного набряку, в той час як в інших ділянках набряк був помірним, досить слабким, або ж взагалі відсутнім. В інтерстиції, як і в тварин з третьої зони, також реєструвались осередки розростання волокнистої сполучної тканини. Проте характер і ступінь розростання цієї тканини порівняно з бугаями й кнурами з третьої зони, були іншими. Осередки розростання волокнистої сполучної тканини були більш численними й більшими за розмірами. Щільна волокниста сполучна тканина розросталась не тільки навколо кровоносних судин, але й досить віддалено від них і за своєю площею, на відміну від тварин, які були вирощені у третій зоні радіоактивного забруднення, переважала пухку волокнисту сполучну тканину.

У вогнищах розростання волокнистої сполучної тканин її фібробласти в усіх застосованих нами гістохімічних реакціях, як правило, фарбувались аналогічно таким же клітинам тварин контрольних груп. Але в частині випадків фібробласти трохи інтенсивніше фарбувались в реакціях на білки й нуклеїнові кислоти, що, на нашу думку, свідчить про деяке зростання їх активності щодо синтезу білкових речовин. Розростання волокнистої сполучної тканини разом з набряком інтерстицію призводило до статистично достовірного збільшення площі останнього та зменшення площі, яку займали сім’яні канальці (табл. 5, 6).

Зміни клітин Лейдіга були такими ж, як і в тварин з третьої зони радіоактивного забруднення.

Гістологічні й гістохімічні зміни власної оболонки сім’яних канальців, базальної мембрани їх епітелію та клітин сперматогенного епітелію й підтримуючих клітин загалом були аналогічні таким у тварин, які вирощені у третій зоні радіоактивного забруднення. Проте вони мали деякі особливості. В місцях меншого набряку інтерстицію набряк власної оболонки сім’яних канальців був менш виразним або ж взагалі відсутнім. Тому середній діаметр цих канальців у бугаїв і кнурів з другої зони радіоактивного забруднення був дещо меншим, ніж у тварин з третьої зони, але більшим, ніж у контрольних груп бугаїв і кнурів (табл. 7, 8).

Зміни сперматогенного епітелію також мали свої особливості. Некроз і руйнування епітеліоцитів у багатьох сім’яних канальцях був більш виразним, ніж у тварин, що вирощені у третій зоні радіоактивного забруднення. В частині цих канальців залишався лише шар сперматогоній, багато з яких зберігали лише частковий зв’язок з базальною мембраною. В інших сім’яних канальцях, крім сперматогоній, виявлялась невелика кількість підтримуючих клітин та сперматоцитів і сперматид. В той же час у частині сім’яних канальців сперматогенний епітелій мав такі ж зміни, як і в тварин з третьої зони радіоактивного забруднення, або був досить добре збережений. В результаті таких змін просвіт сім’яних канальців бугаїв і кнурів, які були вирощені у другій зоні радіоактивного забруднення порівняно з тваринами контрольних груп, збільшувався, а співвідношення діаметра цих канальців до їх просвіту – зменшувалось (табл. 7, 8).

Слід відмітити, що руйнування клітин епітелію сім’яних канальців у бугаїв і кнурів, які були вирощені у другій зоні радіоактивного забруднення порівняно з тваринами третьої зони було більш значним. Проте незважаючи на такі зміни, кількісний склад різних типів епітеліальних клітин у відсотках порівняно з тваринами контрольних груп, статистично достовірно не змінювався, а в просвіті частини канальців, навіть при сильному руйнуванні сперматогенного епітелію, виявлялися сперматозоїди.

ВИСНОВКИ

1. У дисертації наведено теоретичне узагальнення й нове вирішення наукової задачі, що полягає у з’ясуванні дії тривалого малоінтенсивного зовнішнього та внутрішнього опромінення на сім’яники бугаїв і кнурів на підставі детального вивчення патоморфологічних змін у цьому органі.

2. У третій зоні радіоактивного забруднення у бугаїв і кнурів при лабораторних дослідженнях сперми реєструється статистично достовірне зменшення концентрації й відсотка живих сперміїв. Відсоток патологічних сперміїв статистично достовірно збільшується.

3. У другій зоні радіоактивного забруднення в бугаїв і кнурів виявляється статистично достовірне зменшення об’єму еякуляту, а при лабораторних дослідженнях – статистично достовірне зменшення концентрації, рухливості й відсотка живих сперміїв. Відсоток патологічних сперміїв статистично достовірно збільшується.

4. Вміст цезію-137 і стронцію-90 у сім’яниках тварин, що були вирощені в третій зоні радіаційного забруднення, був статистично достовірно вищим, ніж у сім’яниках тварин контрольних груп. У другій зоні радіаційного забруднення їх вміст був статистично достовірно вищим порівняно як з тваринами контрольних груп, так і з тваринами з третьої зони. Проте в усіх випадках вміст цих радіоізотопів був набагато нижчим за їх максимально допустимі рівні.

5. Незважаючи на те, що вміст радіоізотопів у сім’яниках тварин був набагато нижчим за їх максимально допустимі рівні, в них виникають помітні морфологічні зміни.

6. Гістологічні й гістохімічні зміни в сім’яниках бугаїв і кнурів у третій зоні радіоактивного забруднення подібні. Реєструється набряк білкової оболонки й інтерстицію. В інтерстиції набрякова рідина накопичується переважно під білковою оболонкою та між інтерстицієм і шаром міоїдних клітин. В інтерстиції також утворюються невеликі осередки розростання волокнистої сполучної тканини. В клітинах Лейдіга реєструється зерниста дистрофія, лізис, коагуляційний некроз, а також гіпертрофія окремих клітин. У канальцях – набряк і фрагментація власної оболонки, субепітеліальний набряк, дискомплексація, руйнування й некроз клітин сперматогенного епітелію.

7. Гістологічні й гістохімічні зміни в сім’яниках бугаїв і кнурів у другій зоні радіоактивного забруднення подібні таким у третій зоні радіоактивного забруднення, але мали свої особливості. Набряк інтерстицію сім’яників був нерівномірним. Осередки розростання волокнистої сполучної тканини були більш численними й більшими за розмірами. Некроз і руйнування епітеліоцитів у багатьох сім’яних канальцях були більш виразними, ніж у тварин з третьої зони. В частині канальців залишався лише шар сперматогоній, багато з яких зберігали частковий зв’язок з базальною мембраною.

ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. При постановці патолого-анатомічного діагнозу на радіаційне ураження сім’яників бугаїв і кнурів слід користуватися розробленими при виконанні дисертаційної роботи “Методичними рекомендаціями з патоморфологічної діагностики впливу радіації на сім’яники бугаїв і кнурів у ІІ і ІІІ зонах радіоактивного забруднення”.

2. Результати дисертаційної роботи доцільно використовувати в науково-дослідній роботі, в навчальному процесі з дисципліни „Патологічна анатомія, розтин і судова ветеринарія”, а також при написанні відповідних розділів підручників, посібників і монографій з радіаційної патології.

Список праць, опублікованих за темою дисертації

1. Гавриленко О.С. Вплив тривалого малоінтенсивного внутрішнього і зовнішнього опромінення на сім’яники кнурів і бугаїв // Наук. вісн.