«ЭКОЛОГО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ АДАПТАЦИИ ЖИВОТНЫХ К АНТРОПОГЕННЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ (НА ПРИМЕРЕ РЯЗАНСКОЙ ОБЛАСТИ) ...»

Животные получали грубые и сочные корма в соответствии с нормами ВИЖа из расчета получения среднесуточного прироста до 6 –мес. – 650 г; от 6 до мес. – 600 г; от 12 до 18 мес. – 550 г. Показатели роста и развития изучали путем ежемесячных взвешиваний и взятия основных промеров с расчетом индексов телосложения.

молоке определяли стандартным кислотным методом по ГОСТ 5867 – 90;

молочный сахар, общий белок, количество золы, сухое вещество и СОМО молока определялось расчетным путем; плотность молока по ГОСТ 3625 – 84; кислотность - по ГОСТ 3624 – 92. Молочную продуктивность подопытных коров оценивали по методике ВИЖ (Дубровицы, 1968).

Качественный состав молока определяли 1 раз в месяц: содержание жира в молоке – кислотным методом Гербера и на приборе «Лактан 550»; белка, СОМО, глюкозы – рефрактометрическим методом на приборе АМ- (Кугенев П.В., 1978); кальция и фосфора по общепринятым методикам Н.Г.

Лебедева (1976). Селекционно-генетические параметры устойчивости к маститу, лейкозу, гипотиреозу по линиям, семействам и кроссам проводили согласно рекомендациям А.А. Коровушкина (2004).

Статистическая обработка результатов. Биометрическая обработка проводилась по общепринятым методикам с использованием Excel (Урбах В.Ю., 1964; Плохинский Н.А., 1978; Лакин Г.Ф., 1990; Ивантер Э.В., Коросов А.В., 2004; Коросов А.В., 2007 и др.).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В подтаёжной зоне, концентрация в атмосфере свинца (в загрязненной её части) на 0,8 мг/м3, аммиака на 0,2 мг/м3, ацетона на 1,1 мг/м3 больше, чем в лесостепной зоне. Тогда как мышьяка, сероуглерода и формальдегида больше в загрязной части лесостепной зоны на 0,4 мг/м3, на 0,2 мг/м3, 1, мг/м3 соответственно. Уровень загрязнения атмосферного воздуха характеризуется, как высокий. Комплексный показатель воздуха, рассчитанный по 5ти приоритетным примесям (индекс загрязнения атмосферы - ИЗА), составил 11,87. По совокупности контролируемых примесей (диоксид азота, сероуглерод, взвешенные вещества, оксид углерода и диоксид серы), наиболее высоким уровнем загрязнения характеризовался район промзоны с ИЗА - 6,61.

Здесь содержание взвешенных веществ было в среднем в 2 раза, сероуглерода - в 1,4 раза, диоксида азота - в 1,2 раза выше, чем на остальной территории промзоны.

На территории условно благополучной части исследуемых зон наиболее часто допустимые уровни превышали максимально-разовые концентрации: диоксида азота – 34,0 %, сероуглерода – 5,0 %, фенола – 21,0 %, формальдегида и сероводорода - 0,2 % случаев от общего количества отобранных проб. Загрязнение отдельными примесями имело пространственные и временные особенности. Средняя за год концентрация взвешенных веществ была ниже ПДК и не превысила обычный для исследуемых нами территорий уровень. Наиболее загрязнен диоксидом азота был воздух в районе промузла (условно неблагополучная территория лесостепной зоны), где среднегодовая концентрация составила 2,1 ПДК и была в 1,2 раза выше, чем в условно благополучных частях лесостепной и подтаежной зон. Наибольшая среднемесячная концентрация, составившая 3,3 ПДК, обычно отмечалась осенью (сентябрь - ноябрь) и тогда же была наибольшая повторяемость превышения ПДК – 67,0 %. Максимальная из разовых концентраций, зафиксированная в условно неблагополучной части подтаёжной зоны, достигала 4,7 ПДК.

Средняя за год повторяемость превышения ПДК в целом по загрязненным территориям составила 34,0 %.

Содержание в воздухе бенз(а)пирена вблизи расположения промузла, с 2,0 ПДК. В наиболее загрязненной бенз(а)пиреном части подтаежной зоны средняя за год концентрация (2,3 ПДК) в 1,4 раза выше, чем в условно благополучной части этой же зоны. Среднегодовые концентрации фенола в районах, где он определялся, составили 2,2…2,4 ПДК. Среднемесячные концентрации систематически достигали и превышали допустимую норму в 1,3…4,3 раза. В октябре и декабре повторяемость превышения ПДК в целом по исследуемой загрязненной территории 57,0 %, среднемесячные концентрации 4,3 ПДК. Максимальная концентрация (4,1 ПДК) была зафиксирована в декабре в условно неблагополучной части подтаёжной зоны. Средняя годовая повторяемость превышения ПДК варьировала в пределах 17,0…23, %. Средняя за год концентрация формальдегида в загрязненных частях лесостепной зоны составила 2,1 ПДК, что в 1,3 раза выше показателей условно благополучной части этой зоны. В условно благополучных частях исследуемых зон среднегодовые и среднемесячные концентрации аэрозолей большинства тяжёлых металлов не достигали ПДК. В лесостепной зоне (обычно в сентябре) среднее за месяц содержание железа составляло 1,2 ПДК, среднемесячная концентрация хрома 0,05 мкг/м3.

Загрязнение гидросферы в неблагополучной части подтаёжной зоны составляет по цинку 19,4 ПДК, свинцу 15,0 ПДК, мышьяку 2,0 ПДК и меди 6, ПДК, при том, что в условно благополучной части зоны превышений ПДК не обнаружено. Та же тенденция по экотоксикантам гидросферы в лесостепной зоне. В загрязненной ее части все исследуемые показатели превышают ПДК - по цинку в 5,0 раз, свинцу в 1,3 раза, мышьяку в 7,6 раз и меди в 2,0 раза. При сравнении показателей загрязнения экотоксикантами гидросферы двух неблагополучных частей анализируемых зон оказалось, что в подтаёжной зоне больше цинка на 14, мг/л, свинца на 1,37 мг/л, меди на 4,0 мг/л, а в лесостепной больше только мышьяка на 0,28 мг/л.

Динамика загрязнений литосферы следующая - показатели экотоксикантов в загрязненной части подтаежной зоны выше ПДК по свинцу на 2, мг/кг, кадмию на 33,5 мг/кг, цинку на 2,3 мг/кг, никелю на 2,4 мг/кг и хрому на 0,73 мг/кг. В чистом районе этой зоны тяжелые металлы не выходят за пределы ПДК. В загрязненном районе лесостепной зоны все изучаемые показатели так же выше ПДК - по свинцу 1,1 ПДК, кадмию 1,6 ПДК, цинку 1, ПДК, никелю 1,01 ПДК и хрому 13,0 ПДК, что значительно отличается от чистой части этой же зоны, где показатели экотоксикантов превышают ПДК только по свинцу на 1,04 ПДК.

Разница между подтаёжной и лесостепной зонами составляет в пользу последней по свинцу 0,7 мг/кг. По остальным показателям: кадмию на 32, мг/кг, цинку на 0,5 мг/кг, никелю на 1,2 мг/кг, хрому на 0,13 мг/кг большая загрязненность отмечается в подтаёжной зоне в сравнении с лесостепной.

Необходимо подчеркнуть, что литосфера чистой части лесостепной зоны по сравнению с аналогичной благополучной частью подтаёжной имеет экотоксикацию свинцом в количестве 33,4 мг/кг, что выше нормы на 1,4 мг/кг.

Характеризуя йоддефицитные территории по загрязнению экотоксикантами, следует отметить, что радионуклидные осадки после аварии на Чернобольской АЭС в 1986 году выпали не на всю территорию, а в направлении с юго–запада на северо–восток. Естественный радиационный фон на исследуемых территориях составляет 25,01…29,30 Бк/кг на глубине 20 см, и 12,20…17,03 Бк/кг на глубине 20…40 см. Среднее загрязнение 137Cs на глубине до 20 см составляет 43,8 Бк/кг, на 20…40 см – 32,0 Бк/кг. Максимальное содержание 137Cs на территориях на глубине до 20 см составляет 70,5 Бк/кг при проникновении в глубину 20…40 см лесной суглинистой почвы 20, Бк/кг. Внутри подтаежной территории в условно неблагополучной зоне экотоксикация в 1,2…3,7 раз выше, чем в условно благополучной; внутри лесостепной зоны в 1,17…1,49 раз выше на глубине почвы до 20 см. Экотоксикация почвы снижается на глубине 20…40 см, в условно неблагополучной части подтаежной зоны до 71,4…17,4 Бк/кг, на аналогичной части территории лесостепной зоны до 32,3…15,2 Бк/кг, что в 2,31…2,28 раз в подтаежной и в 2,15…1,64 раз в лесостепной зоне меньше, чем в поверхностном слое (до 20 см) соответственно.

Характеристика экотоксикации кормов и молока Наибольшая концентрация кадмия, никеля, хрома обнаружена в кормах зоны, граничащей с южным промышленным узлом в среднем в 2,3 раза.

В суточном рационе коров условно благополучной части подтаёжной зоны содержание экотоксикантов меньше (таблица 1).

Таблица 1 - Среднесуточное потребление коровами с кормом экотоксикантов, (мг/кг сухого вещества) сиканты, чистая загрязненная разница чистая загрязненная разница Цинк 439,3±9,1 817,3±29,20 378,0** 1508,6±12, 1655,0±62,63 146,4* Примечание: *- 0,05; ** - 0,01; *** - 0, Причем, аккумуляция тяжелых металлов, кроме цинка, выше в пастбищный период. Следовательно, пастбищная трава, как основной корм в летний период, содержит больше тяжелых металлов, чем сено, сенаж, силос. К тому же пастбищная трава является летом основным кормом в рационе, как по объему, так и по питательности.

Количество цинка и кадмия в молоке коров загрязненной части лесостепной зоны ниже ПДК. Однако содержание других тяжелых металлов превышали ПДК в среднем в 1,5…2,0 раза. Эта тенденция наблюдается как отдельно по периодам года, так и в среднем за год.

В подтаёжной зоне и в благополучной по экологическим параметрам лесостепной зоне превышений допустимого уровня тяжелых металлов не обнаружено.

3.3. Анализ физиологических параметров морфофункциональной регуляции компенсаторной адаптивности Са2+- антагонистом развития миокарда и железистой ткани животных, их устойчивости к лейкозу и маститу на экологически неблагоприятной территории В целом, изменения кардиомиоцитов телят при гипотиреозе, содержащихся на экологически неблагоприятных территориях, выражаются в атрофии миокардиальных волокон, наблюдается отек стромы и паренхимы, которые постепенно перерастают в очаговые некротические поражения. Фуксинофильная дегенерация, плазматическое пропитывание, вакуолярная и жировая дистрофия, миоцитолизис, глыбчатый распад и другие патологические состояния сердечной мышцы возникают в кардиомиоцитах телят при недостатке трийодтиронина (рис. 1). Как следствие нарушения ритма прохождения крови по руслу, происходит нарушение развития молочной железы, что вызывает мастит, сбой в работе иммунной системы, понижение резистентности к лейкозу и т.д.

дистрофии в кардиомиоците теленка с экологически неблагоприятной по радионуклидам и тяжелым Наблюдается митохондриальный компартмент с нарушением архитектоники. Площадь митохондрии достигает 0,38 мкм2, тогда как в норме 0, мкм2.

Количество первичных лизосом в цитограммах миокарда гипотиреоидных телят с экологически неблагополучной территории в 5,5 раз превышает норму, что указывает на активацию аппарата Гольджи к процессам аутолизиса. Однако низкое число вторичных гетерогенных лизосом (их меньше нормы в 2,5 раза) на фоне очагов повреждения актин-миозиновых структур подтверждает изменения проницаемости мембран, что препятствует работе ферментов, исправить патологию можно регуляцией компенсаторной адаптивности организма. Вторичные лизосомы появляются лишь после индукции Са2+- антагонистом нормализации проницаемости мембран, что оптимизирует баланс между седиментируемой и неседиментируемой фракцией ферментов. Сами лизосомы крупные с гетерогенным содержимым, диктиосомы аппарата Гольджи выражены четко, ампулярные расширения пустые, что указывает на нарушение процесса синтеза ферментов. Отсутствие или малое количество энзимов в клетке миокарда коров с экологически неблагоприятной территории определяет снижение защитной функции кардиомиоцитов, нарушение их функциональной активности. Митохондрии с абсолютной гомогенизацией крист, а соответственно клетка испытывает необходимость в энергетических ресурсах.

Ядра кардиомиоцитов гипотиреоидных коров восприимчивых к маститу с несвойственной инвагинацией, в части клеток переходят в овальную форму, что в норме не наблюдается в мышечной клетке. В большинстве ядер измененное перинуклеарное пространство, в котором располагаются мелкие электроноплотные включения нуклеолеммы. Нарушение в строении ядерной мембраны можно объяснить лишь аномальным транспортом кальция, регуляцию движения и связь которого с рецепторами во многом обеспечивают гормоны щитовидной железы.

Актин-миозиновые сократительные структуры кардиомиоцитов у первотелок с экологически неблагоприятной территории, восприимчивых к лейкозу, выглядят следующим образом: пучки истончены, в области Zдисков размытые лизированные участки, структура с нечетким контуром. А именно соединение актин-миозиновых структур являются одними из маркерных локусов ионов Са2+ в кардиомиоците (рис. 2).

Рис. 2 - Актин-миозиновые сократительные структуры кардиомиоцита у первотелки с экологически неблагоприятной по радионуклидам и тяжелым металлам йоддефицитной территории, восприимчивых к лейкозу.

Исследование кардиомиоцитов при регуляции компенсаторноприспособительных процессов Са2+- антагонистом в условиях развития сердечной мышцы телят при низком уровне гормонов щитовидной железы указывает на высокую эффективность этого метода (рис. 3). Восстанавливаются все структуры.

адаптивности к экологически неблагоприятным условиям обитания. Электронная микрофотограмма 15000.

Соединение белков актина и миозина формируют четкие очертания сократительного волокна, подчеркивают упорядоченность его строения. В целом, именно такие сократительные пучки мы наблюдаем у эутиреоидных коров с высокой резистентностью к маститу и лейкозу.

Обнаружена положительная динамика, показатели цитограммы приблизились к норме, что указывает на высокую эффективность применения Са2+- антагониста, как регулятора развития миокарда при низком гипотиреоидном статусе, что указывает на повышение адаптивности к среде обитания. Количество энергетических органелл в среднем для низко резистентных к маститу эутиреоидных особей в 2,2 раза, для неустойчивых к лейкозу в 1, раза меньше, чем у резистентных. Использование Са2+- антагониста способствует нормализации количества митохондрий в кардиомиоцитах у восприимчивых к маститу животных независимо от трийодтиронинового статуса.

Количество крист в митохондриях при низкой резистентности к маститу на фоне гипотиреоза уменьшается на 56,2 %. У восприимчивых к лейкозу особей, использование антагониста Са2+ нормализует лизосомный баланс.

Причем, как у эутиреоидных, так и у гипотиреоидных животных, с экологически неблагоприятной территории, снижается количество первичных гомогенных лизосом на 88,2 %. Количество первичных лизосом приходит в норму. Компенсаторно-приспособительная регуляция Са2+ – антагонистом развития сердца сохраняет его внутреннюю структуру; количество митохондрий и лизосом у восприимчивых к лейкозу телят с экологически неблагоприятной территории, на должном уровне. Регуляция Са2+-антагонистом компенсаторной адаптивности к низкому уровню трийодтиронина позволяет привести цитоморфологию миокардиальной клетки к норме, причем без использования гормональных препаратов.

Регуляция развития миокарда телят с экологически неблагоприятной территории, под действием Са2+ – антагониста оказывает положительное воздействие на формирование тканевой структуры молочной железы.

По диаметру продольных альвеол, высоте альвеолярных клеток, количеству клеток эпителия на 10 мкм, продольному диаметру жировых клеток, толщине магистральных соединительных тканевых тяжей гипотиреоидные коровы, которым в период раннего онтогенеза до возраста 18 месяцев не проводили стимуляцию развития миокарда, отличаются от своих интактных аналогов по указанным показателям на 19,2 %, 26,3 %, 18,6 %, 21,6 %, 29,2 % соответственно.

Таким образом, использование Са2+ – антагониста в качестве стимулятора формирования адаптивности к экологическим условиям среды через цитоморфологические структуры миокарда, опосредовано положительно влияет и на развитие молочной железы гипотиреоидных животных с экологически неблагоприятной территории, и на резистентность к заболеваниям, так как функционально активное сердце способно перегонять кровь в необходимом объеме для организма, а с этим связана нормализация метаболических процессов, что актуально в экологически неблагополучных условиях содержания молочного скота.

3.4. Характеристика динамики активности ферментов при регуляции Са2+- антагонистом компенсаторной адаптивности коров к экологически Дефицит йода возможно компенсировать добавкой его в рацион лишь в том случае, если у телят не отмечается гипотиреоз с самого рождения. Оказалось, около 15 % всех исследуемых телят изначально рождаются с недоразвитием щитовидной железы, что невозможно вылечить. Единственный путь решения проблемы – изыскивать адаптивно – компенсаторные регуляторы, которые позволят на фоне недоразвития щитовидной железы полноценно работать остальным органам и тканям, важным для сохранения высокой молочной продуктивности. В частности это сердце и вымя, а так же иммунная система коров. Регуляция Са2+ - антагонистом протеолитических систем, кислых и нейтральных протеиназ кардиомиоцитов, позволяет количественно изменять образование ферментов и других биологически активных соединений, что существенно влияет на течение физиологических процессов. Так, при биохимическом исследовании миокарда экспериментальных животных активность кислой фосфатазы – маркерного фермента лизосом, обеспечивающего гидролитическую реактивность иммунной системы, оказалась в достоверной динамике.

У эутиреоидных коров, с экологически неблагоприятной территории, резистентных к лейкозу, соотношение седиментируемой и неседиментируемой фракций кислой фосфатазы в гомогенате миокарда составляет 0,49 и 0, ед. Высшая активность кислой фосфатазы сосредоточена в седиментируемой фракции, тогда как у аналогичных гипотиреоидных особей 0,26 и 0,48 ед.

Наблюдается обратная зависимость между количеством гидролитического фермента в цитоплазме кардиомиоцитов и уровнем резистентности коров к лейкозу. Регуляция Са2+ - антагонистом компенсаторной адаптивности гипотиреоидных коров, восприимчивых к лейкозу, нормализует активность кислой фосфатазы в миокарде животных, что указывает на стабилизацию мембранного комплекса лизосом. Достоверного результата по изменению активности кислой фосфатазы в зависимости от уровня резистентности коров к маститу обнаружено не было. Однако необходимо отметить высокую нестабильность показателей кислой фосфатазы в гомогенате миокарда гипотиреоидных коров подверженных маститу. У них седиментируемая и неседиментируемая активность кислой фосфатазы варьирует в широком диапазоне, как внутри, так и вне лизосомы 0,47 ± 0,022 и 0,31 ± 0,019 ед. соответственно.

Увеличение седиментируемой активности - галактозидазы в результате введения Са2+-антагониста может свидетельствовать о нарушении стабильности мембраны лизосом гипотиреоидных особей. Влияние регуляции адаптивности на активность - галактозидазы усиливается при низком гормональном статусе щитовидной железы. При сравнении динамики - галактозидазы в миокарде экспериментальных телят можно утверждать, что этот фермент является маркерным для отражения компенсаторноприспособительных процессов под действием Са – антагониста. Так, у эутиреоидных особей от рождения до 18 месяцев наблюдается увеличение количества фермента, как внутри лизосомы, так и в цитоплазме кардиомиоцита.

Причем, на протяжении этого периода онтогенеза седиментируемая активность - галактозидазы обычно преобладает над неседиментируемой. При рождении разница составляет 11,9 %, к месячному возрасту 5,8 %, в три месяца 4,9 %, в полугодовалом возрасте 5,6 %, к 9-ти месяцам 4,9 %, к полуторагодовалому возрасту 8,7 % в пользу седиментируемой фракции.

Однако при гипофункции щитовидной железы наблюдается диаметрально противоположная картина – неседиментируемая активность - галактозидазы преобладает над седиментирумой в течение всего периода исследований: при рождении на 14,0 %, к 1-му месяцу онтогенеза на 17,7 %, в полгода на 18,7 %, к 9-ти месяцам на 23,6 %, а в полуторагодовалом возрасте на 25,8 %. При этом разница между седиментируемой активностью - галактозидазы между 18-ти месячными эутиреоидными и гипотиреоидными особями составляет 159,99 ед. или 27,6 % в пользу животных с нормальной функцией щитовидной железы.

Регуляцией Са2+- антагонистом компенсаторно-приспособительных процессов в миокарде гипотиреоидных телят удалось максимально приблизить показатели - галактозидазы внутри и вне лизосом к таковым у телят с нормальной функцией щитовидной железы.

При рождении у телят с нормальной функцией щитовидной железы активность катепсина Д в цитоплазме кардиомиоцитов значительно выше, чем у животных с гипотиреозом. Разница составляет 56,9 %. К возрасту 6 месяцев у гипотиреоидных интактных животных тенденция к нарушению активности фермента в цитоплазме сохраняется и по сравнению с нормой ниже на 60, %. Тогда как в идентичной по возрасту группе гипотиреоидных телят, которым вводили Са2+- антагонист седиментируемая активность катепсина Д уступает норме лишь на 4,0 %. При дальнейшем онтогенезе телят динамика седиментируемой активности фермента у гипотиреоидных особей всё более уменьшается. Так, к возрасту 9 месяцев активность ниже нормы на 52,8 %, к полуторогодовалому возрасту на 69,1 %. При этом в группе гипотиреоидных телят, которым регулировали Са2+- антагонистом развитие кардиомиоцитов, седиментируемая активность катепсина Д была значительно ближе к показателям нормы. Так, в полгода активность цитоплазматической фракции фермента отличается от нормы всего на 4,1 %, к 18-ти месяцам на 4,8 %. Таким образом, независимо от тиреоидного статуса без использования гормональных препаратов при введении Са2+- регулирующего реагента возможно установить необходимую активность катепсина Д для нормализации развития кардиомиоцитов.

Учитывая тот факт, что в практике животноводства важно сохранить поголовье телят, при разработке тестирования протеиназных систем, мы озадачились поиском наиболее приемлемых методик выявления динамики ферментов не в миокарде, а в крови. Оказалось, что вместе с катепсинами кардиомиоцитов, при регуляции Са2+- антагонистом адаптивных процессов при гипотиреозе телят с экологически неблагоприятной территории, аналогичные изменения активности ферментов наблюдаются с кальпаинами I и II в плазме и эритроцитах крови.

У интактных гипотиреоидных телят аналогичных по возрасту разница активности протеиназы в плазме составляет 0,222 ед. в пользу животных без отклонений работы щитовидной железы. Динамика активности кальпаина II в плазме телят в возрасте от 9 до 18 месяцев указывает на необходимость регуляции компенсаторно-приспособительных механизмов миокарда Са2+- антагонистом в условиях недостаточного тиреоидного статуса. Так, применение кальциевых регуляторов увеличивает активность протеиназы на 0,168 и 0,191 ед., что ниже нормы на 0,015 и 0,013 ед. соответственно. Тогда как при гипотиреозе в отсутствии индукции адаптивности активность кальпаина II в плазме в указанных возрастных группах (6 и 9 месяцев) ниже на 0,183 и 0,204 ед. соответственно (таблица 2).

Таблица 2 - Динамика активности кальпаина II и кальпастатина в плазме крови телят с экологически неблагоприятной по радионуклидам и тяжелым металлам йодефицитной территории, в зависимости от регуляции компенсаторной адаптивности Возраст активность кальпаина II и кальпастатина (мкмоль тирозинамг белка-1ч-1) 1 день 0,75±0,009*** 0,11±0,012 0,36±0,026 0,12±0,012 0,36±0,025 0,11±0, 3 мес. 0,55±0,024*** 0,09±0,013 0,32±0,014 0,12±0,011 0,50±0,035*** 0,10±0, 6 мес. 0,53±0,014*** 0,11±0,012 0,32±0,032 0,13±0,013 0,48±0,028*** 0,09±0, 9 мес. 0,49±0,013*** 0,10±0,013 0,31±0,030 0,13±0,012 0,36±0,025 0,11±0, 12 мес. 0,50±0,014*** 0,09±0,012 0,31±0,027 0,13±0,12 0,49±0,025*** 0,09±0, 18 мес. 0,51±0,015*** 0,10±0,011 0,31±0,021 0,12±0,10 0,50±0,030*** 0,09±0, Полученные данные необходимо использовать при проведении биотестирования животных на предмет адаптивных способностей к условиям среды обитания.

3.5. Анализ сопоставимости динамики морфологических, биохимических и цитогенетических параметров биоиндикаторных видов - полёвка обыкновенная (Microtus arvalis Pall), полёвка рыжая (Clethorionomys glareolus Schreb), серая крыса (пасюк) (Rattus norvegicus Berk) и крупного рогатого скота (Bos Taurus) в зависимости от экологических условий Структура пула периферических лимфоцитов, выявляемая Шикреакцией у коров из районов с наименьшей загрязненностью 137Cs следующая: Шик-реакция в виде крупных гранул и блоков встречается в среднем в 0,1…0,3 % лимфоцитах крови здоровых коров. Следует отметить, что при превышении естественного фона радионуклидов, Шик-реакция в виде крупных гранул и блоков в лимфоцитограмме здоровых коров составляет 0,5…0, %, при мастите 0,4…0,6 %, при гипотиреозе 2,2…3,0 %, что явно выше, чем в чистых районах, с которыми разница составляет 2,1…2,5 %; для больных лейкозом 2,0…3,2 %. Отличие составляет 1,6…2,3 %. Анализ цитохимических лимфоцитограмм экспериментальных животных из наиболее загрязненных 137Cs районов области отражает явное влияние радионуклида на Шик-реакцию в виде крупных гранул и блоков. Так, для здоровых животных этой зоны, показатель составляет 0,3…0,5 %, тогда как для больных маститом 0,2…0,9 %, гипотиреозом 0,7…1,0 %. Интересным является тот факт, что среднее загрязнение (20,0…32,3 Бк/кг) почвы 137Cs оказывает большее влияние на показатели Шик-реакции по крупным гранулам и блокам у гипотиреоидных животных, чем сильная экотоксикация почвы (29,6…71,9 Бк/кг).

Так, разница в этом случае составляет 1,5…2,0 %. При лейкозе количество крупных гранул и блоков резко возрастает, разница со здоровыми животными составляет 3,7…4,4 %. Причем, по сравнению с коровами, подверженными лейкозу, содержащимися на чистых по 137Cs территориях, разница так же ощутима – 3,6…4,0 %.

На благополучной и загрязненной радионуклидами территориях динамика показателей цитохимических лимфоцитограмм среди сельскохозяйственных и диких животных одинаковая. У полевок при загрязнении территории 137Cs в пределах фонового уровня (15,2…18,0 Бк/кг) количество крупных гранул и блоков, выявляемых при Шик – реакции составляет 0,1…0,7 %, что сопоставимо с таковыми показателями у крупного рогатого скота. При этом увеличение экотоксикации радионуклидами на 4,8…14,3 Бк/кг изменяет Шик-реакцию лимфоцитов грызунов в среднем на 0,9 %, коров на 0,4 %. Та же тенденция сохраняется и при действии большей радиации (29,6...71, Бк/кг). То есть, увеличение радиационного фона на 14,4…53,9 Бк/кг приводит к росту показателей Шик-реакции в лимфоцитах полевок на 1,3 %, что сопоставимо с результатами коров, имеющих низкую резистентность к лейкозу.

Что касается идентичных показателей, полученных у крыс, обитающих на исследуемых территориях, необходимо указать, что эти животные обладают гораздо большей стойкостью к радиационному загрязнению среды и не являются объектом для биоиндикации. Так, в экологически чистой зоне области, где после аварии на Чернобыльской АЭС не отмечено выпадение осадков, Шик-реакция крови у крыс пасюк по показателю - крупные гранулы и блоки составляет 0,1…0,3 %, при среднем загрязнении территорий динамика незначительная и составляет 0,2…0,6 %, при загрязнении 137Cs почв в размере 29,6…71,9 Бк/кг рост пула лимфоцитов по Шик-реакции с крупными гранулами и блоками составляет от нормы 0,4…0,6 %.

У крупного рогатого скота при регуляции Са2+ - антагонистом адаптивности к низкому статусу работы щитовидной железы не выявляется изменения цитохимических показателей лимфоцитограмм в сравнении с таковыми при лейкозе. Однако тенденция выявляемых Шик-реакцией крупных гранул и блоков следующая: в экологически чистых районах количество гранул и блоков 0,1…0,5 %, при среднем загрязнении 2,2…3,0 %, при достаточно высокой экотоксикации территории 0,7…1,0 %. У коров инфицированных вирусом лейкоза крупного рогатого скота (ВЛКРС) число лимфоцитов с интенсивно гранулярной Шик-реакцией в виде средних и мелких гранул в сравнении животных между районами области, относящимися к разному уровню экотоксикации (низкая, средняя, высокая) по здоровым коровам составляет 10,0…16,0 %, 26,0…32,0 %, 20,0…28,0 %. Таким образом, именно в средне загрязненных районах области (20,0…32,3 Бк/кг) отмечается наиболее выраженные изменения в пуле лимфоцитов. Разница 10,0…12,0 % по сравнению с чистой зоной. Причем по сравнению с загрязненной, показатели выше на 6,0…4,0 %.

При мастите на экологически чистой по радионуклидам территории – 14 клеток из 100 обнаруживают изменения в своей структуре в виде мелких и средник гранул, что принципиально не отличает этих коров по показателям Шик-реакции он здоровых животных. В средне загрязненных районах таких клеток в крови коров 19 – 50 штук, в экологически грязных по 137Cs районах 14 – 48 на 100 исследуемых клеток.

При лейкозе маркерных Шик-реакцией клеток обнаружено в чистой зоне 10 – 19 штук, в средне загрязненной части их количество резко возрастает на 51…60 %, в зоне, где экотоксикация почв 137Cs наиболее высокая, рост маркерных Шик – реакцией клеток составляет 45,0…46,0 %, что делает показатель мелкие и средние гранулы лимфоцитов при Шик-реакции маркерным по выявлению тенденции к понижению резистентности крупного рогатого скота к лейкозу.

При гипотиреозе так же наблюдается изменение количества средних и мелких гранул в лимфоцитах коров в зависимости от условий среды, обусловленных выпадением радионуклидов в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Так, в экологически чистых районах области у гипотиреоидных коров на 100 лимфоцитов маркерными являются около 15 штук, тогда как повышение содержания 137Cs до 20,0…32,3 Бк/кг даёт увеличение пула Шикреакционных показателей крови до 18,0…44,0 %, при высоком загрязнении территорий 137Cs этот процент составляет 31,0…41,0 %, то есть несколько снижается. Очередной раз прослеживается тенденция, что для гипотиреоидных животных наиболее опасным является пребывание на территориях с загрязнением радионуклидом 137Cs в пределах средних значений.

Анализируя цитохимические результаты лимфоцитограмм гипотиреоидных коров, которым в процессе роста и развития вводили Са 2+ - антагонист, мы пришли к выводу, что это необходимое мероприятие для установления желаемого уровня адаптивности к низкому статусу щитовидной железы. У этих коров, по сравнению с их интактными гипотиреоидными сверстницами, обитающими на идентичных по загрязнению 137Cs и одновременно йоддифицитных территориях, обнаруживается гораздо меньше мелких и средних гранул в лимфоцитах после Шик – реакции. Так, в экологически чистой зоне количество клеток с маркерными показателями Шик-реакции составляет 10 – 16 штук на 100 исследуемых клеток. При среднем загрязнении среды обитания 137Cs количество их возрастает несколько меньше 15 - штук, у тех животным, которым вводили антагонист Са2+, по сравнению с теми особями, которым не вводили блокатор «медленных» каналов - 8 - штук.

В условиях сильного загрязнения почв 137 Cs введение Са2+ - антагониста гипотиреоидным животным так же снижает в лимфоцитах количество мелких и средних гранул Шик-реакции. По сравнению с интактными гипотиреоидными особями без регуляции адаптивности Са2+- антагонистом в процессе роста и развития телят количество исследуемых гранул на 21,0…16, % меньше.

Динамика мелких и средних гранул, выявляемых Шик-реакцией в пуле лимфоцитов полёвок подтверждает выводы о том, что этот показатель является маркерным при проведении экологического мониторинга территорий. У этих грызунов в благополучных районах области в пуле лимфоцитов гранулы обнаруживаются в 11,0…14,0 % клетках, тогда как при увеличении экотоксикации среды их обитания 137Cs при среднем загрязнении количество маркерных клеток 14 – 18 штук, при сильном - их количество возрастает до 26 – 33 штук на 100 исследуемых клеток.

У крыс, которых мы определили, как устойчивый к радиационному загрязнению вид, в чистых от 137Cs районах в пуле лимфоцитов обнаруживается 9,0…12,0 % маркерных Шик - реакцией клеток, при среднем загрязнении – 13,0….17,0 %, при сильной экотоксикации территорий 12,0…15,0 %. При сопоставлении лимфоцитограмм крыс, полёвок и коров прослеживается чёткая тенденция к одинаковой динамике изменения гранул в пуле клеток крови полёвок и коров с низкой резистентностью к лейкозу, тогда как с крысой нет параллелей в показателях Шик-реакции. Шик-реакция в виде крупных гранул и блоков, а так же мелких и средних гранул и у коров больных лейкозом 0,4…0,6 %; 13,0…19,0 % и 0,4…0,9 %, 10,0…14,0 %, и у полёвок составляет 0,3…0,6 %; 13,0…19,0 % и 0,4…0,7 %; 12,0…14,0 % соответственно.

На территориях обитания со средним загрязнением почв 137Cs сохраняется та же тенденция по выявлению показателей Шик-реакции лимфоцитов.

Так, у коров, больных лейкозом, и у полёвок крупных гранул и блоков, а так же мелких и средних гранул выявляется 2,1…3,2 %; 61,0…76,0 % и 2,0…3,2; 62,0…77,0 %.

В наиболее загрязненных 137Cs районах в очередной раз сохраняется одинаковый ряд показателей для коров больных лейкозом и полёвок при выявлении Шик-реакцией гранул различных размеров и структуры в лимфоцитах животных. Так, крупных гранул и блоков, а так же мелких и средних гранул в лимфоцитах коров и полёвок из этих районов 4,3…4,6 %; 55,0…65,0 % и 4,4…4,6 %; 56,0…64,0 %. По остальным показателям у коров с различными заболеваниями (мастит, гипотиреоз) соответствий с данными Шик – реакции с лимфоцитами полёвки не отмечается, что указывает на типичность реакции на окружающую среду для полёвки и коровы с низкой резистентностью к вирусу ВЛКРС. Таким образом, по Шик-реакции лимфоцитов, где в качестве маркерных объектов наблюдаются мелкие и средние гранулы, полёвка представляет интерес, так как является маркерным биоиндикатором, отражающим влияние мутационной изменчивости на генофонд популяции, при этом данные совпадают с таковыми у коров с низкой резистентностью к лейкозу. Изменение количества мелких и средних гранул в лимфоцитах животных следует считать фактором иммунотоксичности, тогда как, крупных гранул - онкотоксичности, определяющим снижение резистентности к лейкозу.

Мы исследовали цитоморфологические показатели лимфоцитограмм восприимчивых к ВЛКРС коров и полёвок, инфицированных хантавирусами, таким образом, выбрав одним из критериев устойчивость к вирусным заболеваниям. Это необходимо чтобы оценить влияет ли естественный или искусственный отбор на уровень мутационного процесса вызванного радиационным фоном. В экологически загрязненных радионуклидами зонах, у животных выявлено достоверно большее число лимфоцитов с индуцированными хромосомными абберациями дицентрического типа, абберациями типа «хвостатые» ядра, абберациями цитоплазматического типа - микроядра. Причем, динамика показателя обнаруживается, как у селекционированных животных (молочный скот), так и у диких видов млекопитающих (полёвки). При кариотипической оценке экспериментальных коров были отмечены определенные количественные и качественные показатели ядерных структур лимфоцитов, сопоставимые с таковыми у биоиндикаторных видов – полёвок обыкновенной и рыжей.

Так, в чистой зоне, количество лимфоцитов с микроядрами у коров, равно как и у полёвок, оказалось в абсолютной идентичности, в норме в среднем 1,10 и 3,00 (таблица 3). Общее число микроядер в этих лимфоцитах 1,70 и 2,90 единиц соответственно, в т.ч. микроядра размером от 0,5… 1, мкм составляет 13,72 % и 13,80 %, от 1,1…3,0 мкм - 70,59 % и 70,11 %, а от 3,1…5,0 мкм их 15,69 % и 16,09 %. В условиях средней загрязненности радионуклидом, количество лимфоцитов с микроядрами, независимо от вида животных, составляет уже 13,60 и 14,93 ед. на 500 лимфоцитов. Общее число микроядер в лимфоцитах 54,7 и 57,0 ед., в т.ч. микроядра размером от 0, 5…1,0 мкм в среднем 32,91 % и 33,98 %, от 1,1…3,0 мкм составляют 41,62 % и 40,29 %, от 3,1…5,0 мкм 25,47 % и 25,73 %. На сильно загрязненных территориях, количество лимфоцитов с микроядрами 27,47 и 25,9 ед. соответственно. Общее число микроядер в них 134,13 и 131,03 ед. соответственно, в т.ч. микроядра размером от 0,5…1,0 мкм составляют 78,01 % и 75,91 %, от 1,1…3,0 мкм их содержится 12,15 % и 11,90 %, от 3,1…5,0 мкм их 9,84 % и 12,19 %. Данные необходимо использовать при проведении биоиндикаторного тестриования.

Таблица 3 - Цитоморфологическая характеристика аббераций типа - микроядра в лимфоцитах коров с различных по загрязнению 137Cs территорий Несколько иная картина наблюдается в крови коров, больных маститом. У них на 500 лимфоцитов маркерных 1,19 ед., что на 10,2 % превышает аналогичный показатель в контрольной группе. Количество микроядер в этих лимфоцитах 2,31 ед., что так же несколько выше, чем у здоровых животных в 1,4 раза. У тех особей, которым регулировали адаптивность к недостатку йода, так же наблюдается самое высокое количество ядерных «мостов» именно при среднем загрязнении среды 137Cs, однако количество аббераций снижается практически на половину. Таким образом, введение Са2+ – антагониста позволяет адаптировать животных к экологически неблагополучной среде.

Таким образом, наличие ядерных мостов указывает на появление в кариотипе животных изучаемой популяции дицентрических хромосом, что продуцирует повышение частоты проявления кариотипических нарушений и отражает мобилизационный резерв наследственной изменчивости.

По нашим данным, для коров, полёвки являются оптимальными биоиндикаторами, отражающими идентичные тенденции в хромосомных абберациях типа «ядерные мосты». Обнаруживается сопоставимость показателя в группах здоровых животных (у коров – 1,03 ед., у полёвок – 0,93 ед.), а так же между коровами, больными лейкозом (13,63 ед.) и полёвками, инфицированными хантавирусами (13,27 ед.), что необходимо использовать при профилактических работах на экологически неблагополучных территориях.

Методом определения частоты встречаемости лимфоцитов с хвостатыми ядрами нам удалось отобрать животных цитогенетической «группы риска», у которых была выявлена повышенная частота дицентрических хромосом (таблица 4). В группе здоровых коров на 500 лимфоцитов встречается до 0,97 лимфоцитов с хвостатыми ядрами, то есть у здоровых коров лимфоциты с множественными протрузиями ядра встречаются крайне редко, в единичных случаях. Та же тенденция и у полёвок, что очередной раз доказывает возможность использования полёвок в качестве биоиндикаторов. При мастите отличий от здоровых особей не наблюдается. При гипотиреозе, благодаря экспериментальной работе по повышению компенсаторной адаптивности животных к условиям среды на территориях с риском йодной эндемии введением блокатора «медленных» кальциевых каналов, обнаружено, что количество протрузий типа хвостатые ядра нормализуется, происходит уменьшение их числа в среднем на 500 лимфоцитов с 5,3 ед. (у гипотиреоидных особей) до 1,07 ед. (после введения Са2+ - антагониста). Индукция адаптивности к условиям среды при гипотиреозе Са2+- антагонистом приводит к изменению процессов при митозе лимфоцитов.

Таблица 4 - Наличие хвостатых ядер в лимфоцитах животных в зависимости здоровые коровы п = больные гипотиреозом коровы больные гипотиреозом при вве- 1,07 0, дении Са2+ - антагониста п = здоровые полевки п = Данные по встречаемости хвостатых ядер в лимфоцитах коров и полёвок интересно использовать не только в разрезе экологии среды обитания животных, но и в качестве отражения состояния кариотипа при различных заболеваниях в сравнении со здоровыми особями. У здоровых коров количество хвостатых ядер всречается в 0,97 случаях, при лейкозе в 12,27, при мастите в 1,02, при гипотиреозе в 1,27 исследованиях. Обнаружена прямая зависимость увеличения количества хвостатых ядер в лимфацитах животных от экотоксикации среды 137Cs, что не может не отражаться на состоянии здоровья, как полёвок, так и коров.

Одним из определяющих факторов кариотипических изменений отражающихся в нарушениях ядерных структур клетки, с образованием протрузий типа «хвостов» и «мостов», а также микроядер являются ядрышковые организаторы (ЯОР). Так, в контрольной группе здоровых коров индекс ЯОР 2,08, что очередной раз подчеркивает достоверную идентичность группе резистентных к хантавирусам полёвок, ЯОР у которых 2,09. При этом сопоставимы и индексы ЯОР животных низко резистентных к вирусным заболеваниям, у коров больных лейкозом показатель составляет 4,24, у больной ГЛПС полёвок - 4,21 (таблица 5).

Таблица 5 - Ядрышковые организаторы в лимфоцитах животных с экологически неблагоприятной по радионуклидам и тяжелым металлам йоддефицитной территории адаптивности Са2+-антагонистом, п = При сравнении показателей по остальным заболеваниям коров с биоиндикаторным видом грызунов связи не выявлено. Таким образом, индекс ядрышкового организатора является маркерным показателем при проведении экологического мониторинга резистентности крупного рогатого скота к лейкозу. При заболевании коров маститом происходит увеличение индекса ЯОР на 0,41 единицу или на 19,7 %. При лейкозе этот показатель возрастает еще сильнее и становится равным более 4,0, причем разница между контролем и группой больных по лейкозу коров составляет 2,16 (Р0,001).

Динамика цитоморфологической характеристики хромосомных аббераций дицентрического типа (дицентрики) в лимфоцитах коров с различной продуктивностью, больных гипотиреозом в зависимости от загрязнения территории представлена в таблице 6.

Таблица 6 - Цитоморфологическая характеристика хромосомных аббераций дицентрического типа в лимфоцитах коров из различных по загрязнению 137Cs территорий в зависимости от их продуктивности Уровень фоновое среднее высокое В первую очередь, обращает на себя внимание тот факт, что с увеличением уровня загрязнения территории радионуклидом 137Cs до средних и высоких значений, что составляет 20,0….32,3 Бк/кг и 29,6…71,9 Бк/кг, в ядерном материале лимфоцитов коров больных гипотиреозом отмечается рост числа дицентрических аномалий хромосомного материала в прямой зависимости от экотоксикации среды радионуклидом. По сравнению с территориями обитания крупного рогатого скота, где отмечаются фоновые значения Cs, в пределах 15,2…18,0 Бк/кг, увеличение числа дицентриков (дицентрические аббераций хромосом) для высоко продуктивных коров с территорий со средней загрязненностью составляет в группе интактных 16,60 ед., с сильно загрязненных территорий 28,70 ед., для низко продуктивных 17,37 ед. и 28,34 ед.

При индукции Са2+ - антагонистом компенсаторной адаптивности животных к низкому содержанию йода в окружающей среде, количество дицентрических лимфоцитов снижается, однако по прежнему остается выше нормы. Так, для высоко продуктивных гипотиреоидных животных при естественном фоне влияния радионуклида 137Cs «дицентриков» на 500 лимфоцитов меньше в среднем на 1,004 ед.; при среднем загрязнении на 2,07 ед.. при сильном на 6,00 ед.

Нам удалось применением Са2+ - антагониста в процессе роста и развития телят адаптровать животных к недостатку йода, минимизировать проблему недоразвития сердца, вызванного недостатком гормонов щитовидной железы. Взаимосвязь показателей крови при компенсаторной адаптивности развития миокарда животных регуляцией Са2+- антагонистом, мы установили, что введение препарата эутиреоидным телятам не оказывает существенного влияния на белковый и ферментативный состав крови (таблица 7).

Таблица 7 - Белковый и ферментативный состав крови телят с экологически неблагоприятной по радионуклидам и тяжелым металлам йоддефицитной территории Показатели Общий белок, г/л 74,7 ± 0,53*** 74,3 ± 0,45*** 70,9 ± 0,53 73,8 ± 0,41*** В том числе:

- глобулины 21,7 ± 0,19*** 21,9 ± 0,20*** 19,0 ± 0,05 20,6 ± 0,26*** г/л Мочевина, моль/л 4,9 ± 0,03*** 4,8 ± 0,07*** 3,6 ± 0,04 3,9 ± 0,03*** Отмечена тенденция изменения биохимических показателей сыворотки крови опытных коров во фракции глобулинов. Так, на фоне введения Са 2+– антагониста общее количество глобулинов возрастает в среднем на 6,8 %.

Достоверно изменяется количество - глобулинов на 7,8 %. На фоне увеличения общего белка в крови гипотиреоидных особей при регуляции развития миокарда наблюдается увеличение ферментативного статуса, так дезаминирующий АSТ возрастает на 19,2 %, а переаминирующий АLТ на 2,27 % соответственно. Положительная динамика мочевины свидетельствует о нормальной физиологической перестройке организма, на поддержание интенсивности уровня обменных процессов и лактопоэза, на высокую адаптивную реакцию к условиям среды. Морфологические и биохимические показатели крови экспериментальных и интактных коров так же остаются в пределах физиологической нормы, что указывает на безвредность введения антагониста Са2+, на локальность действия антагониста непосредственно на миокард.

Отсутствие достоверной разницы в показателях трийодтиронина между интактными и экспериментальными животными еще раз доказывает, что антагонист не влияет на уровень гормонов, а является маркерным ионным индуктором мембранного регулирования.

Липазы и фосфолипазы кардиомиоцита активируются в результате аккумулирования внутриклеточного кальция в результате увеличения концентрации Са2+ в свободной форме. Следует отметить, что активация фосфолипазы сопровождается образованием лизосомальных фосфолипидов (фосфатидилхолинов), которые сами по себе повреждают мембраны. Механизм повреждающих эффектов в этом случае связан со способностью фосфолипидов лизосом химически разрывать структуры, что именуется как эффект клинообразной формы фосфотидов (Рязанова Е.А., 1990). Более выраженное дестабилизирующее действие фосфолипидов проявляется в условиях недостатка гормонов щитовидной железы. Необходимо отметить, что разница у интактных месячных эу- и гипотиреодных телят в крови по содержанию общих липидов отличается не в пользу последних на 20,5 %. Возрастная динамика показателей липидного обмена у экспериментальных телят в возрасте до 6 месяцев характеризует уровень влияния ионов Са2+ на метаболические процессы происходящие в формирующемся сердце животных. Так, введение Са2+ антагониста увеличивает количество общих липидов на 3,7 %. Причем, разница между гипотиреоидными и интактными полугодовалыми здоровыми телятами составляет 19,2 %, в случае введения Са2+ – антагониста этот разрыв сокращается до 12,8 %. Более того, наблюдается достоверная тенденция к увеличению общей липидной фракции. В 18 месяцев тенденция по нормализации количества общих липидов отличается лишь в группе гипотиреоидных телят, которым вводили Са2+- антагонист с начала периода постнатального онтогенеза. Концентрация общих липидов в их крови при введении Са2+ – антагониста к 18-ти месячному возрасту выравнивается с нормой и составляет в пределах 4,65 ммоль/л. Отрицательная динамика (на 15,9 %) липидного обмена у гипотиреоидных телят из группы интактных.

Недостаточность развития миокарда связанная с низким уровнем трийодтиронина вызывает необходимость компенсации уровня основного обмена иными путями, целью чего является получение дополнительной теплопродукции для активации липидной фракции крови. Уровень холестерина к возрасту 18 месяцев не отличается в экспериментальных группах и составляет в среднем 2,73 ммоль/л. Диаметрально противоположная картина наблюдается при изучении триглицеридов. В условиях формирования компенсаторной адаптивности телят к пониженному уровню трийодтиронина, отмечается увеличение концентрации триглицеридов у тех животных, которым компенсировали недостаток гормона введением Са2+- антагониста. Благодаря механизму работы Са2+- антагониста нормализуется липидный обмен в крови гипотиреоидных телят, отмечается положительная возрастная динамика триглицеридов - разница со сверстницами из интактной группы гипотиреоидных особей составляет 58,8 %.

Таким образом, используя Са2+ - антагонист при регуляции компенсаторной адаптивности телят, содержащихся на территориях с естественной йодной недостаточностью, можно регулировать обменные процессы, метаболизм, развитие миокарда без применения гормонов, что необходимо использовать ветеринарным службам при работе с молочным скотом.

Животные контрольной группы коров имеют высокую активность лизирующего фермента. Известно, что лизоцим стимулирует защитные функции организма животных, способствуя благоприятному исходу при любых возникших инфекционных процессах. В группе коров больных лейкозом лизоцимная активность ниже нормы 22,7 % и в среднем составляет 17,6 %. По нашему мнению это связано с активизацией защитных функций организма в борьбе с заболеванием. В сопоставлении с продуктивностью исследуемых животных оказалось, что чем выше удой у коровы, болеющей лейкозом, тем выше и лизоцимная активность сыворотки крови этого животного. Причем, такая же тенденция отмечается и у здоровых коров.

Мастит следующим образом влияет на лизоцимную активность: она в среднем несколько ниже нормы, и составляет 21,2 %. Количество лейкоцитов в загрязненных частях обоих ландшафтно – географических зонах ниже границ физиологических показателей и их фагоцитарная, лизоцимная и бактерицидная активность сыворотки крови, уменьшена, что говорит о снижении защитных сил организма.

Биологическое воздействие свинца весьма многообразно, к его наиболее общепризнанным последствиям относится расстройство гемосинтеза.

При гистологическом исследовании развития железистой ткани полёвок в зонах экотоксикации и прослеживается влияние загрязнения тяжелыми металлами на формирование фолликулярных структур (рис. 4, рис. 5).

Развитие железистой ткани у животных, обитающих в зоне экотоксикации, идет с явными нарушениями морфологической структуры этого органа, что необходимо учитывать при применении метоики биоиндикации. Фолликулярные компартменты формируются слабо, нарушен рисунок строения железы, что отчетливо заметно при сравнении её гистоструктуры с таковой у животных из благополучной по тяжелым металлам зоны. Гистоструктура железы соответствует описанию этого органа в норме. В паренхиме железы четко прослеживаются фолликулярные зоны, строма сформирована рыхлой волокнистой соединительной тканью, в которой четко различимы каппиляры.

Внутри фолликула вязкое содержимое – коллоид.

Кальцитониноциты распределены одиночно или небольшими группами и локализуются в базальных участках эпителиальной выстилки фолликулов или погружены в прослойки рыхлой соединительной ткани.

Четко выражены в паренхиме железы интерфолликулярные островки, наличие которых указывает на положительные перспективы развития.

Флюоресцентная окраска железы эмбрионов экспериментальных полёвок из различных по экотоксикации мест обитания указывает на то, что развитие железистой ткани начинается гораздо раньше у животных из условно благополучных районов (рис. 6, рис. 7).

Рис. 6 - Подчелюстная железа эмбриона по- Рис. 7 - Подчелюстная железа эмбриона полёвки с экологически неблагополучной по лёвки с экологически благополучной по радионуклидам и тяжелым металлам йод- радионуклидам и тяжелым металлам йоддефицитной территории. Фюоресцентная дефицитной территории Фюоресцентная окраска метод Кунса, микрофотограмма окраска метод Кунса, микрофотограмма 3.6. Динамика линейных и морфофункциональных свойств вымени нетелей и первотелок в зависимости от уровня компенсаторной адаптивности на экологически неблагополучных территориях Анализ линейных параметров вымени экспериментальных нетелей подтвердил гипотезу о взаимосвязи влияния антагониста Са2+ на развитие молочной железы и уровня функциональной активности миокарда. Длина вымени эутиреоидных нетелей в 6 месяцев стельности достоверно не отличается и в среднем составляет 16,5…16,7 см. Отмечается высокий эффект регуляции компенсаторной адаптивности животных к гипотиреозу и линейных параметров вымени нетелей в период стельности от 6 до 8,5 месяцев. Приведение к норме развития сердца опосредовано улучшает линейные промеры вымени. Оно отличается большей растянутостью вперед под брюхо и за задние конечности, о чем свидетельствуют увеличения расстояния между передними, боковыми и задними сосками на 24, 2 %, 31,0 %, 34,4 % соответственно. Регуляция адаптивности к гипотиреозу способствовала улучшению форм В результате формирования более технологичного вымени под воздействием стимуляции развития сердца Са2+ - антагонистом у экспериментальных первотелок повысился среднесуточный удой на 2,7 кг (16,6 %); время доения сократилось на 0,4 мин (3,5 %); ручной додой уменьшился на 9,8 г (10,1 %).

3.7. Взаимосвязь компенсаторной адаптивности к условиям среды и селекционно-генетических параметров устойчивости коров к заболеваниям (мастит, лейкоз, гипотиреоз) Коррекция компенсаторно-приспособительных процессов необходимая для полноценного роста и развития сердца телят, позволяет так же регулировать молочную продуктивность. Так, надой по первой лактации у резистентных к маститу коров равен 5152,0 61,58 кг, что на 1086,0 кг больше, чем соответственно в группе больных маститом коров, которым в процессе роста и развития не проводили компенсацию адаптивности к недостатку йода Са2+– антагонистом. Применение регуляторов кальция уравнивает показатели по надою между интактными здоровыми коровами и гипотиреоидными особями, восприимчивыми к маститу. Так, надой последних достоверно ниже, чем у аналогичных гипотиреоидных сверстниц, разница составляет 830 кг в пользу животных с регуляцией компенсаторно – приспособительных реакций. Молоко, полученное от здоровых коров, характеризуется жирномолочностью 3,81 %, у гипотиреоидных этот показатель составляет 3,78 %, при индукции адаптивности Са2+ антагонистом гипотиреоидным особям 3,81%, что идентично норме.

Экспериментальные гипотиреоидные животные, которым до возраста месяцев вводили Са2+ - антагонист, чем регулировали адаптивность к условиям среды обитания, по показателям надоя превосходят своих интактных сверстниц на 23,03 %. На втором месяце лактации надой у здоровых первотелок выше, чем у низко резистентных к маститу гипотиреоидных сверстниц - на 105,9 кг, тогда как разница между ними и эутиреоидными особями с введением регулятора Са2+ составляет 14,4 кг или 2,29 %. Это доказывает эффективность проведения профилактических мероприятий по адаптивности телят к недостатку йода в окружающей среде регуляторами Са2+. Фактически, положительный эффект в этом случае составляет 14,62 %.

Практически по всем показателям физико-химические свойства молока восприимчивых к маститу гипотиреоидных коров с экологически неблагоприятной территории, уступают таковым эутиреоидных сверстниц, а так же гипотиреоидных особей, получавших в процессе роста и развития Са2+ - антагонист. Сравнивая количество белка, приходящегося на 100 г жира в молоке животных опытных групп можно сделать вывод, что соотношение жир/белок снижается при низкой резистентности гипотиреоидных коров к маститу практически на 7 г и составляет 83,66 г. Больше у здоровых коров на 100 г жира приходится и лактозы (116,58 г). В то же время можно отметить повышение в молоке восприимчивых к маститу коров сухого вещества в расчете на 1 г белка на 2,5 %. Наиболее высокий надой у коров с экологически неблагоприятной по радионуклидам и тяжелым металлам йодэндемичной территории, обладающих высокой резистентностью к лейкозу на фоне нормальной работы щитовидной железы. У них надой равен 5152,0 кг, что на 623,2 кг выше, чем в группе восприимчивых к лейкозу эутиреоидных особей. Данные указывают на потерю продуктивности лейкозозависимыми животными.

Однако, при анализе надоев получаемых от первотелок с экологически неблагоприятной территории, подверженных лейкозу, которым при их росте и развитии вводили Са2+ - антагонист оказалось, что данная методика позволяет увеличить этот хозяйственно – полезный признак и практически довести его до нормы. В нашем эксперименте продуктивность подопытных восприимчивых к лейкозу коров после регуляции компенсаторноприспособительных процессов Са2+ – антагонистом составила 5038,3 кг.

Исходя из наших исследований, надой по 1 – й лактации у гипотиреоидных первотелок одновременно имеющих низкую резистентность к лейкозу с экологически неблагоприятной территории, составляет 3892,6 кг, что на 13,9 % ниже, чем идентичный показатель у восприимчивых к лейкозу эутиреоидных особей, на 24,4 % ниже, чем у здоровых маститоустойчивых сверстниц. Тогда как, разрыв по надою между здоровыми высоко резистентными к маститу особями и их восприимчивыми аналогами, которым регулировали адаптивность Са2+ - антагонистом, составляет 2,2 %.

Разница по надою при использовании метода компенсаторно – приспособительной регуляции в группе восприимчивых к лейкозу гипотиреоидных особей и их аналогов с регуляцией развития сердечной мышцы равна 24,0 %. Аналогичная разница между восприимчивыми гипотиреоидными коровами с регуляцией компенсаторно – приспособительных процессов и их аналогами по тиреоидному статусу, но резистентными к лейкозу антагониста в процессе роста и развития телят позволяет увеличить надой на 20 % независимо от тиреоидного статуса и резистентности коров к лейкозу.

3.8. Взаимосвязь селекционно-генетических параметров резистентности к маститу, лейкозу и компенсаторной адаптивности коров черно-пестрой породы с условиями обитания на экологически неблагоприятной по радионуклидам и тяжелым металлам йоддефицитной территории По линиям. За исследуемый период по причине мастита более всего выбраковывалось животных линии Силинг Трайджун Рокит 252803 (196 голов, 22,3 %) и Хильтес Адема 37910 (105 голов, 29,3 %). Кроме того, оказалось, что именно в линии Хильтес Адема отмечается самая высокая заболеваемость маститом. Часто болеют маститом коровы линий Инка Суприум Рифлекшн 121004 (37 голов, 28,9 %), Аннас Адема 30587 (13 голов, 17,3 %), Блитсард Каймпе 48326/43454 (98 голов, 23,3 %), Блитсард Ист. Адема 44850 (21 голова, 21,2 %), Кахура Н-4036 (7 голов, 26,9 %), Вис Бек Айдиала 101315 (49 голов, 22,1 %), Эдисона 801(5 голов, 17, 2 %). У животных линии Монтвик Чифтейн выбраковка по причине мастита минимальна (20 голов, 2, %). Таким образом, для выявления регуляции резистентности к маститу адаптивными к условиям среды компенсаторно-приспособительными реакциями нами были выбраны указанные линии. Анализируя коров по уровню гормонов щитовидной железы, было выявлено, что среди гипотиреоидных процент выбытия составил 55,7 % или 78 голов, что на 34,3 % выше, чем среди эутиреоидных. Однако если регулировать Са2+ - антагонистом компенсаторно-приспособительные реакции у гипотиреоидных процент их выбытия по причине мастита снижается до 22,8 % (32 головы). Таким образом, эффект использования регуляторов ионов Са2+ при формировании сердечной мышцы гипотиреоидных животных увеличивает маститоустойчивость на 32,9 % за пять лет исследований. Этот результат не противоречит исследованиям за год, где процент маститоустойчивости среди гипотиреоидных особей, был увеличен на 34,8 % благодаря введению телятам Са2+ - антагониста. Та же тенденция сохраняется при изучении линии Хильтес Адема. За период с по 2001 годы, по причине мастита в этой линии выбыло 60 коров, среди которых без отклонений работы щитовидной железы 18 голов, что составляет 30,0 %. Остальные 70,0 % коров или 42 головы линии Хильтес Адема (среди выбывших по маститу) одновременно с восприимчивостью к этому заболеванию обладали так же пониженным уровнем тиреоидных гормонов. Причем, коров, которым стимулировали адаптивность к условиям обитания антагонистом Са2+ выбыло на 26,6 % меньше, чем без стимуляции компенсаторно – приспособительных процессов - 48,3 % или 29 голов.

Следующая линия, изучаемая нами - Блитсард Каймпе, которая так же имеет тенденцию к восприимчивости к маститу. С 1987 по 2001 год в этой линии выбраковано 98 голов или 23,3 %. Причем, в этой линии наблюдается тенденция к снижению резистентности к маститу в среднем за пять лет на 10,8 %. Так, с 1987 по 1995 год выбытие по причине мастита составляло 19, %, тогда как, за период с 1995 по 2001 годы 29,8 %. При проведении эксперимента в течение пяти лет из стада выбраковано 50 телок, среди них эутиреоидных 11 голов или 22,0 %; 27 голов или 54 % гипотиреоидных без стимуляции компенсаторно – приспособительных процессов; 12 голов или 24 % коров из экспериментальной группы гипотиреоидных особей, которым от рождения до возраста 9 месяцев вводили антагонист Са2+ с целью стимуляции адаптивности к условиям среды обитания.

Для достоверности исследований так же была изучена группа коров линии Монтвик Чифтейн, в которой за десять лет (1987…2001 гг) выбраковано по маститу 20 голов, причем до 1995 года 8 голов или 20,5 %, а с по 2001 год процент выбытия по изучаемому заболеванию возрос на 6,8 % и составил 27,3 % или 12 голов. Среди них эутиреоидных выбыло 33,3 % или головы; гипотиреоидных без стимуляции компенсаторно-приспособительных процессов 58,3 % или 7 голов. Меньше всего выбраковывались по заболеваемости маститом гипотиреоидные животные, которым в процессе роста и развития регулировали адаптивность введением Са2+ – антагониста. Восприимчивой к маститу среди таких экспериментальных животных оказалась одна корова, что составило 8,3 % от общего числа подверженных маститу коров линии Монтвик Чифтейн.

Таким образом, прослеживается тенденция отражающая взаимосвязь между регуляцией компенсаторно-приспособительных процессов, позволяющих адаптировать молочный скот к антропогенному воздействию среды на йодэндемичных территориях и устойчивостью к маститу коров различных линий. Так среди представительниц линий Силинг Трайджун Рокит, Хильтес Адема, Блитсард Каймпе и Монтвик Чифтейн раннее выявление гипотиреоза и проведение профилактических мер в качестве регуляции Са2+ – антагонистом мембранных структур миокарда, позволяет увеличить резистентность к маститу в пределах 20,0 %.

По семействам. Большое значение для повышения резистентности к маститу имеет выявление маточных семейств по динамике устойчивости к этой болезни. Исследования адаптивности корректирующейся регуляцией компенсаторно-приспособительных реакций под действием антагониста Са2+ дали свои результаты в случае эксперимента внутри изучения семейств. Среди коров семейства Дорогая 267 в период с 1987 по 2001 год из-за заболеваемости маститом выбраковано 71,8 % особей. Экспериментальный период разбит на два отрезка. Оказалось, что с 1987 по 1995 годы среди коров изучаемого семейства имели низкую резистентность к маститу 90,9 % представительниц. В период экспериментальной работы, а именно с 1995 по 2001 годы, благодаря регуляции адаптивности к неблагополучным условиям среды антагонистом Са2+ удалось повысить устойчивость к маститу на 30,8 %. Среди коров семейства Оса 809 по причине мастита выбыло из стада 60,7 % телок. Так, среди рожденных с 1995 по 2001 годы эутиреоидных особей этого маточного семейства неустойчивыми к маститу оказалось лишь 22,2 %, тогда как среди телят с нарушением тиреоидного статуса низкую резистентность к маститу имели 66,6 %. При коррекции компенсаторноприспособительных реакций Са -антагонистом удалось увеличить резистентность к маститу гипотиреоидных телок на 55,5 %.

Среди коров родоначальницей маточного семейства которых является Красуля 1256 за исследуемый период 76,0 % представительниц оказалось не устойчивыми к маститу. Регуляция адаптивности к гипотиреозу в процессе онтогенеза позволила повысить резистентность к маститу у представительниц этого семейства на 21,5 %.

Среди коров маточного семейства Семяпочка 65 с 1987 по 2001 годы по причине мастита выбраковано 77,3 %, что является показателем низкой резистентности к этому заболеванию. Причем, после 1995 года тенденция по низкой маститоустойчивости в маточном семействе Семяпочки 65 возросла на 20,9 %. Среди коров с низкой резистентностью к маститу большинство одновременно являлось гипотиреоидными. При проведении профилактической меры по регуляции компенсаторно-приспособительных процессов в период роста и развития телят с недостаточным статусом трийодтиронина удалось увеличить маститоустойчивость на 28,6 %.

Среди представительниц маточного семейства Наливка 12 устойчивость к маститу проявляют лишь 20,0 % особей. В случае, когда у коров этого семейства обнаруживался гипотиреоз, низкая резистентность к маститу у 54,5 %. Повышение устойчивости к маститу на 27,2 % среди таких животных происходит в том случае, если в процессе роста и развития телятам вводить регулятор медленных каналов Са2+.

Среди гипотиреоидных особей маточного семейства Павлинка 886 по причине мастита выбытие составило 90,0 %. Мы разделили их на две группы, в той из которых, где животным вводили Са2+ -антагонист д низкая маститоустойчивость обнаружна лишь в 10 %. Среди эутиреоидных особей маточного семейства Павлинка 886 выбраковки из стада по причине мастита не отмечено.

Среди коров маточного семейства Пена 454 так же обнаружена низкая маститоустойчивость до того, как применена регуляция компненсаторноприспособительных реакций к неблагоприятным условиям среды Са2+ антагонистом при формировании сердечной мышцы. Так, за период с 1987 по 2001 годы выбраковано из стада 14 особей этого семейства или 77,8 %. Причем, 62,5 % коров с низкой резистентностью к маститу одновременно являются гипотиреоидными. Регуляция Са2+ -антагонистом компенсаторноприспособительных реакций повышает резистентность на 50,0 %.

Процент выбытия коров по маститу в маточном семействе Блуза за анализируемый период 73,3 %. Регулируя адаптивность к пониженному содержанию йода в окружающей среде, удалось увеличить резистентность к этому заболеванию на 50,0 %.

В маточном семействе Веселая 360 при изучении адаптивности организма к недостатку гормонов щитовидной железы в условиях регуляции компенсаторно-приспособительных реакций Са2+ -антагонистом удалось увеличить резистентность к маститу на 80,0 %.

Таким образом, эффект от регуляции адаптивности путем влияния на компенсаторно-приспособительные процессы в онтогенезе телят возраста в зависимости от маточного семейства, среди гипотиреоидных животных, составляет 42,5…80,0 %. Данная методика позволяет, не используя гормональные средства, в условиях гипофункции щитовидной железы в результате неблагополучных экологических условияй обитания,, достигнуть эффекта проявления нормы реакции резистентности к маститу.

По кроссам. При проведении экспериментальной работы по повышению резистентности к маститу гипотиреоидных коров различных кроссов путем регуляции компенсаторно-приспособительных процессов нам удалось доказать состоятельность введения Са2+ - антагониста.

Среди кроссов А. Адема с другими линиями 56,6 % коров, содержащихся на йодэндемичной территории выбракованы по маститу. Тогда как среди их аналогов, которым с рождения по 6-й месяц онтогенеза регулировали компенсаторно-приспособительные реакции, обнаруживается повышение резистентности к маститу на 40,0 %. Та же тенденция обнаруживается и для других кроссов. Так, при кроссировании Б. Адема с другими линиями маститоустойчивость возросла на 38,4 %. Причем, резистентность к маститу у гипотиреоидных животных с регуляцией адаптивности этих кроссов оказалась на 15,3 % выше, чем даже у эутиреоидных коров, у которых количество трийодтиронина в норме.

На экологически неблагоприятной по радионуклидам и тяжелым металлам йоддефицитной территории разность между гипо- и эутиреоидными особями по показателям щитовидной железы при кроссировании Б. Каймпе с другими линиями составляет 21,6 % в пользу коров с нормальной функцией щитовидной железы. Проведение профилактических мероприятий по становлению адаптивности путем регуляции компенсаторно-приспособительных процессов Са2+ - антагонистом приводит к повышению резистентности к маститу в этой линии на 16,2 %.

Кроссы Бл. Ист. Адема с другими линиями так же не отличаются высокой маститоустойчивостью. Среди гипотиреоидных животных этих кроссов 44,4 % имеют низкую резистентность к маститу, которую удалось повысить одновременно с регуляцией компенсаторно-приспособительных реакций на 22,2 %. Для кроссов Бл. Ист. Адема с другими линиями сохраняется тенденция к тому, что резистентность к маститу у животных с экологически неблагоприятных территорий, которым вводили Са2+ - антагонист, даже несколько выше на 11,1 %, чем у аналогичных особей с работой щитовидной железы в норме. В кроссах И. С. Рифлекшн с другими линиями особям с экологически неблагополучных территорий так же необходимо проводить регуляцию компенсаторно-приспособительных реакций антагонистом Са2+. Это позволяет увеличить маститоустойчивость на 35,0 %; среди кроссов М. Чифтейн с другими линиями на 27,8 %; среди кроссов Р. Пауля на 65,2 %; среди кроссов С.

Т. Рокитна 23,9 %; среди кроссов Х. А. Адема на 47,1 %; среди кроссов Х.

Адемана 30,8 %.

Таким образом, при регуляции компенсаторно-приспособительных процессов гипотиреоидных животных Са2+ - антагонистом в изучаемых кроссах в среднем можно повысить резистентность к маститу на 32,8 %. При анализе зависимости влияния регуляции Са2+ - антагонистом адаптивности к неблагоприятным условиям обитания, у особей с низкой резистентностью к лейкозу не обнаружена корреляция с селекционно-генетическими параметрами (линии, семейства, кроссы) происхождения коров. Независимо от происхождения у всех экспериментальных животных, содержащихся на экологически неблагоприятной по радионукдидам и тяжелым металлам йоддефицитной территории происходит усиление резистентности к лейкозу.

1. На территории Рязанской области в атмосфере отличие между чистой и грязной частями лесостепной зоны в среднем составляет по свинцу 4,79 мг/м3, мышьяку 1,70 мг/м3, аммиаку 4,5 мг/м3, ацетону 2,7 мг/м3, сероуглероду 3,89 мг/м3, формальдегиду 1, мг/м3.. Загрязнения гидросферы превышает ПДК в лесостепной зоне:

по цинку в 5,0, свинцу в 1,3, мышьяку в 7,6, меди в 2,0 раза; в подтаёжной зоне на 14,4, 1,37, меди 4,0 мг/л соответственно, в почве загрязненной части подтаежной зоны выше ПДК по свинцу на 2,5, кадмию на 33,5, цинку на 2,3, никелю на 2,4 и хрому на 0,73 мг/кг; в неблагополучной части лесостепной зоны загрязнение по свинцу составляет 1,1 ПДК, кадмию 1,6 ПДК, цинку 1,08 ПДК, никелю 1, ПДК и хрому 13,0 ПДК.

2. Естественный радиационный фон почв Рязанской области следующий: 137Cs 25,01…29,30 Бк/кг на глубине 20 см, и 12,20…17,03 Бк/кг на глубине 20…40 см, что относит территорию к условно благополучной по загрязнению; среднее загрязнение при 20,0….32,3 Бк/кг, условно неблагополучная зона при 29,6…71, Бк/кг.

3. На условно неблагополучной лесостепной территории потребление коровами тяжелых металлов с кормами в суточном рационе следующее: превышение свинца в 9,0 раз установлено в сене, в других кормах – соломе, силосе, комбикорме и злаково-бобовой смеси количество его так же выше в 1,1…2,0 раза. Наибольшая концентрация, в среднем в 2,3 раза кадмия, никеля, хрома и фтора обнаружена в кормах этой же зоны.

4. Использование Са2+ – антагониста в качестве стимулятора формирования цитоморфологических структур миокарда телят, содержащихся на экологически неблагоприятных территориях, положительно влияет на развитие молочной железы. По диаметру продольных альвеол, высоте альвеолярных клеток, количеству клеток эпителия на 10 мкм, продольному диаметру жировых клеток, толщине магистральных соединительных тканевых тяжей коровы, которым в период раннего онтогенеза не проводили адаптивную стимуляцию, уступают своим интактным аналогам 16,16 %, 19,69 %, 14,63 %, 16,88 %, 36,82 % соответственно.

Са2+Регуляция антагонистом компенсаторноприспособительных процессов телят с экологически неблагоприятной по радионуклидам и тяжелым металлам йоддефицитной территории, максимально приближает показатели - галактозидазы внутри и вне лизосом кардиомиоцитов к таковым у телят с нормальной функцией щитовидной железы. Так, к возрасту 1 месяц разница между седиментируемой и неседиментируемой активностью - галактозидазы сокращается до 8,4 %, к 3-х месячному возрасту до 3,8 %, в 6 месяцев для седиментируемой формы разница на 0,5 %, для неседиментируемой на 1,4 %.