Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.01) на тему:Мембранное пищеварение белков у свиней при нитратно-нитритной интоксикации

министерство сельского хозяйства российской федерации

санкт-петербургский ветеринарный институт

МЕМБРАННОЕ ПИЩЕВАРЕНИЕ БЕЛКОВ У СВИНЕЙ ПРИ НИТРАТНО-НИТРИТНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ

16.00.01 — диагностика и терапия животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

На правах рукописи

ПАШКИН

Владимир Алексеевич

УДК 591 133.13/145.2:636.1

санкт-петербург

1993

Работа выполнена на кафедре внутренних незаразных болезней животных Санкт-Петербургского ветеринарного института и в лаборатории физиологии питания Института физиологии им. И. П. Павлова АН РФ,

Научные руководители: доктор ветеринарных наук, профессор Щербаков Г. Г., академик РАН, доктор медицинских наук, профессор | Уголев А. М - {

Официальные оппоненты: доктор ветеринарных наук, профессор Постников В. С., заслуженный деятель наук РФ, доктор ветеринарных наук, профессор Кузнецов А. К.

Ведущая организация — Воронежский Агроуниверситет.

в 13.00 час на заседании Специал! , . 120.20.01 при

Санкт-Петербургском ветеринарном институте (196084, С.-Петербург, Московский проспект, 112).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского ветеринарного института.

Защита диссертации состоится

1993 г.

Автореферат разослан

Ученый секретарь Специализированного совета, доцент

Никишина И. В.

общая характеристика работы

Актуальность проблемы- В настоящее время в Россип-кой Федерации широко используются-в!'сельском хозяйстве шнеральные' удобрения. Их применение:является - наиболее »ффектпвным способом повышения1 плодородия почвы и ■рожайности сельскохозяйственных культур.' Известно, что зотные удобрения в нитратной форме являются быстро-.ействующим источником■ азота для растений. Установлено акже, что коэффициент использования растениями ' азота равнителыю невысок и не превышает 50%,■ что способст-ует накоплению неусвоевшегося нитрата в почве и воде Кузина К. И. и др., 1985).

Показано, что нитратно-нитритная интоксикация сопро-ождается нарушением функций многих органов и' систем и реждс всего — пищеварительной. Особый интерес' пред-тавляют расстройства мембранного пищеварения, осущест-ляющего промежуточные и заключительные стадии гидро-иза пищевых веществ и интегрирующего процесса пище-арения и всасывания. Считается, что за счет него асщнпляется до 80% связей пищевых молекул. Показано акже, что в функциональном плане (в основном это' фер-[ентативно-транспортпые аспекты). и; структурном отноше-ин (пренмущественпо состояние мембраны энтероцнтов) [ембранный гидролиз п транспорт являются'" высокочувст-нтельнымн организациями клсточно-молекулярного уровня различного рода неблагоприятным факторам (Уголев М„. 1963.-. 1967, 1972, 1985, 1987;. Тимофеева Н; М., 1977; 1езуитова Н. Н„ 1979; Кушак Р. И., 1980, 1983; Озоло-А. Я-, 984; Щербаков Г. Г., 1984? Авас А., 1990; Ложкина Г. Г., 990; Старченков С. В., 1990; Хоанг В. Н„ 1991, и др.).

Отдельные ■ стороны этого - типа пищеварения' у> свиней сследовалнсь лишь в. норме --и. при некоторых формах.па-ологни (ОаИгоу151 А.,. 1961; Полипода > Д.. И.'. 1978- Галоч-нн ; В.' А/, 1979; Данилевская . 1Ь В.-, • 1985, 1987; Яковскис

Л. М„ 1987; Алтухов И. М„ 1989; Ложкина Г. Г., 1989 Хоанг В. Н„ 1991).

Исследование состояния мембранного пнщеварени! белков при хронической (субклинической) форме нитратно нитритной интоксикации у свиней в отечественной и миро вой практике не проводилось.

Цель и задачи исследования. Целыо работы являлоа изучение мембранного гидролиза и всасывания белков ; молодняка свиней при хронической (субклинической) фор ме нитратно-нитритной интоксикации. Для ее выполнени: нами были поставлены следующие задачи:

1. Изучить мембранное пищеварение белков в различ пых органах желудочно-кншсчного тракта у здоровых сви ней и при хронической кормовой ннтратно-нптритной инто ксикации;

2. Изучить механизм всасывания глицина в тонкой киш ке при перфузии ее солевым раствором нитрата натрия;

3. Изучить механизм действия (патогенез) питратнс нитратного токсикоза на всасывание глицина в тонко кишке;

4. Изучить способность восстановления всасывания гли цина в тонкой кишке после прекращения воздействия н нее солевым раствором нитрата натрия;

5. Провести клинические, гематологические, патологе анатомические, гистологические и электронномикроскопичс ские исследования у здоровых свиней и при нитратно-нит ритной интоксикации.

Научная новизна. Впервые па клеточно-молекулярно! уровне установлено, что у свиней при хронической (субклр нической) форме нитратно-нитритной интоксикации ироис ходит нарушение механизма мембранного пищеварения бе; ков в различных отделах пищеварительного тракта.

Изучена топография распределения активности фе{. ментов, осуществляющих мембранное пищеварение белко вдоль желудочно-кишечного тракта у здоровых свиней при нитратно-нитрнтном токсикозе. Установлена функцис нальная неравноценность разных отделов желудочно-ю шечного тракта по исследованным ферментам.

В сериях хронических экспериментов при длительно ежедневном воздействии солевого раствора нитрата натри на участок тонкой кишки свиней исследован механизм ег влияния на всасывание глицина. Исследована возможное!

восстановления всасывающей способности тонкой кишки после прекращения влияния на нес нитратного раствора.

При проведении хронических экспериментов па свиньях по изучению влияния нитрата на всасывание глицина в тон-кон кишке использованы оригинальные хирургические, пер-фузионные и современные биохимические методы.

Практическая ценность работы. Клинические, гематологические, иатолого-анатомичсские, гистологические и элект-ронномикроскопические исследования у свиней, а также результаты биохимического анализа слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта с целью определения величины активности ферментов, расщипляющих в нем белки, изучение всасывающей способности тонкой кишки у здоровых свиней и при ннтратно-нитритном токсикозе могут быть использованы в паучно-псследовательской работе при изучении мембранного пищеварения по только у свиней, по и у других видов сельскохозяйственных животных, для лабораторной и клинической диагностики нитратного отравления. Кроме того, в лекциях и лабораторно-практнческих занятиях для студентов на кафедрах физиологии и патфизнологин, клинической диагностики, внутренних незаразных болезней, кормления, фармакологии и токсикологии.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

— Ленинградской городской конференции молодых ученых н специалистов (-Ленинград, 1988);

— научных конференциях Ленинградского ветеринарного института в 1988, 1989, 1990, 1992 и 1993 годах;

— У.П-ои билатеральном симпозиуме СССР—ЧССР — «Современные аспекты теоретической и прикладной гастро-эитсролопш» (Ужгород, 1989);

— 8-й конференции молодых ученых-биологов (Рига, 1989);

— ХУ-й Всесоюзной конференции «Физиология пищеварения и всасывания» (Краснодар, 1990).

Публикация результатов исследования. Основные результаты и материалы диссертации опубликованы в 7 статьях.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 223 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, заключения, выводов, практических предложении, списка литературы. Она иллюстрирована 9 таблицами н 35 рисунками,

Список литературы включает 406 источников, из них 231 на иностранных языках.

Основные положения, выносимые па защиту.

1. У свиней при хронической (субклинической) форме нитратно-нитритной интоксикации нарушается механизм всасывания глицина в тонкой кишке.

2. Процесс восстановления всасывающей способности тонкой кишки у свиней после прекращения воздействия на ее слизистую оболочку нитратом натрия.

3. У свиней при хронической (субклинической) нитратно-нитритной интоксикации происходит нарушение мембранного пищеварения белков в различных органах желудочно-кишечного тракта.

4. В организме животных п в органах пищеварения под влиянием нитратно-нитритной интоксикации происходят адаптационно-компенсаторные перестройки.

5. При нптратно-нитритном токсикозе нарушается структура слизистой оболочки тонкой кишки и ультраструктура эптероцитов.

материалы и методы исследования

Работа выполнялась в течение 1988—92 гг. на кафедре внутренних незаразных болезнен сельскохозяйственных животных Санкт-Петербургского ветеринарного института и в лаборатории физиологии питания Института физиологии им. И. П. Павлова РАН.

Опыты проводились на 35 поросятах крупной белой породы 3-х месячного возраста из совхоза «Федоровское» Тос-ненского района Ленинградской области. Формирование опытных групп осуществлялось по принципу аналогов.

Животные СОДСрЖ ЗЛИСЬ В СТ2 цнонарс кафедры при свободном доступе их к корму и воде. Суточный рацион был сбалансирован по основным кормовым компонентам.

В сериях острых опытов было использовало 25 поросят, разделенных на 5 групп по пять животных в каждой.

Первая группа являлась контрольной. Свиньи 2-й группы получали внутрь с кормом нитрат натрия в дозе 320 мг (по нитрат-йону) на голову в сутки или 12,6 мг нитрат-йона на 1 кг живой массы. Поросятам 3-й группы задавали внутрь с кормом нитрат натрия в дозе 600 мг (по нитрат-йону) на .голову в сутки или 26,2 мг нитрат-йона на 1 кг живого веса. Животные 4-й группы получали внутрь с кор-

чом нитрат натрия в доле 2,4 г (по нитрат-попу) па голову в с.утки или 111,1 мг нитрат-иона на 1 кг живой массы тела. Свиньи 5-й группы получали внутрь с кормом нитрат натрия в дозе 4,8 г (по нитрат-нону) на голову в сутки пли 221 мг нитрат-иона на 1 кг живого всса.

На 28-й день от начала скармливания поросятам нитрата натрия в результате заболевания бронхопневмонией были выбракованы два животных (одно из 1-й группы, а другое из 2-й).

Животные подвергались клиническим, а полученный после пх убоя материал — гематологическим, патоло.гоана-томнчсским, гистологическим и элсктронномнкроскопнчс-скнм исследованиям общепринятыми методами.

В соответствии с поставленными задачами в исследованиях использовалась методика острых опытов и получение изолированных от организма ферментных препаратов (го-могенатов) слизистой оболочки из разных органов желудочно-кишечного тракта.

Критериями исследования служило определение активности ферментов желудка, гонкой и толстой кишок, осуществляющих заключительные этапы гидролиза белков, которое проводилось при помощи методики, разработанной Л. М. Уголевым и H. М. Тимофеевой (1969). Ферментативная активность препаратов слизистой оболочки и кишечника выражалась в молях образующихся продуктов гидролиза соответствующих субстратов за 1 мин. инкубации в расчете па 1 г влажной массы ткани, что принималось :;а условную единицу (у. е.).

В хронических экспериментах использовались 10 поросят 3-х месячного возраста из того же хозяйства.

После проведения на них хирургических операции для изоляции участка тонкой кишки и вывода его концов с помощью фистул наружу (длина участка кишки 9 см) по методу Тирп-Вслла и последующ,его выздоровления, осуществляли хронические исрфузноиныс эксперименты в течение двух и более недель по изучению ежедневного влияния на величину скорости всасывания глицина в тонкой кишке растворов Рингера и нитрата натрия (Юг/л).

Для более детального изучения механизма общего и местного (локального) действия нитратного токсина fia всасывание глицина в топкой кишке провели две серии модельных хронических экспериментов на крысах-самцах лн-

нии Вистар, как на наиболее изученных и доступных объ ектах. В каждой такой серии использовалось по 6 крыс.

С целью определения скорости всасывания глицина, по лученный в результате перфузии изолированного участкг тонкой кишки растворами глицина (10 мМ), Рингера и нит рата натрия перфузат подвергался биохимическому анали зу при помощи метода количественного определения сво бодного глицина (У,голев А. М., Тимофеева Н. М., 1969) В качестве субстрата использовался глицин. Величина ско рости всасывания глицина выражалась в мнкромолях вса савшегося субстрата за 1 мин. перфузии изолированно! петли тонкой кишки (мкмоль/мин).

Экспериментальные данные, полученные при проведе нии острых и хронических опытов, подвергались обработке методом вариационной статистики с использованием крите рия Стьюдента.

результаты собственных исследований

Известно (Уголев А. М„ 1963, 1972, 1987; Тимофееве Н. М„ 1977; Иезуитова Н. Н„ 1979; Кушак Р. И., 1983: Щербаков Г. Г., 1984 и др.), что уровни активности ферментов, осуществляющих мембранный гидролиз и транспорт белков в желудочно-кишечном тракте, особенно в тонкой кишке, определяется прежде всего скоростью синтеза энзимов энтероцитами. Показано также, что при желудочно-кишечной патологии эти процессы осуществляются иначе, чем в норме.

1. Всасывание глицина в тонкой кишке у здоровых свиней и при воздействии на нее нитратом натрия

С целью изучения всасывания глицина в тонкой кишке у здоровых свиней, а также при влиянии на нее растворами Рингера п нитрата натрия проведены 2-е серии хронических перфузионных экспериментов.

Условия эксперимента. В первые 6 дней опыты проводились по следующей схеме: вначале 40 мин. изолированный участок тонкой кишки свиней длиной 9 см перфузи-ровали солевым раствором глицина (10 мМ), затем в течение 30 мин. раствором Рингера и вновь повторяли 40 мин. перфузию указанного участка кишки исходным раствором субстрата. Начиная с 7-го опыта вместо раствора Рингера

использовали для 30 мий. перфузии солевой раствор нитрата натрия (10 г/л) — 1-я серия хронических опытов.

Вторую серию хронических экспериментов проводили по тон же схеме, что и 1-ю, но, начиная с 14-го опыта, вместо 30 мин. воздействия нитратным раствором на участок тонкой кишки влияли 30 мин. раствором Рингера до последнего 19-го дня экспериментов.

Результаты исследований, полученные во 2-й серии хронических опытов были аналогичны таковым в 1-й серии, и приведены в таблицах 3 и 4 диссертации, на рис. 2—13.

Из них видно, что у клинически здоровых свиней в первые 6 опытов величина скорости всасывания глицина в изолированном участке тонкой кишки (в первые 40 мин перфузии его раствором глицина) не изменялась, оставаясь па эдном уровне от 97% (2-й и 5-й опыты) до 104% (максимальная величина, полученная во время 6-го эксперимента (р^0,05). Эти данные были аналогичны таковым в 1-й се-эин хронических экспериментов (табл. 2), и в дальнейшем :лужили в качестве контрольного уровня.

Поскольку сразу после 40 мин. перфузии изолированной тетли тонкой кишки раствором глицина на нее 30 мин. воздействовали раствором Рингера (только первые 6 опытов), го в последующие вторые 40 мин. перфузии определяли изменение величины скорости всасывания .глицина в указан-юм участке кишки под влиянием физиологического раст-зора. Установили, что раствор Рингера не оказывал сущест-зенного влияния на скорость всасывания глицина в иссле-хуемом участке кишки во вторые 40 мин. его перфузии (сходным раствором субстрата. Ее увеличение не превышаю 1% как в 1-й, так и во 2-й сериях хронических экспериментов (р^0,05). Полученные данные на клинически здо-ювых животных в дальнейшем использовались в качестве контрольных.

Начиная с 7-го дня опытов, ежедневно по 30 мин вме-:то раствора Рингера воздействовали на изолированный 'часток тонкой кишки молевым раствором нитрата натрия, /становилн, что величина скорости всасывания глицина в юследуемой петле кишки при постоянных 30 мин. воздей-:твня на нее нитратным раствором, начиная с 8—9-го опы-ов, регулярно снижалась, с 98% (величина скорости всасы-¡ания глицина в первые 40 мин перфузии, до 30 мин влия-шя на участок тонкой кишки раствором нитрата, 95%

(скорость всасывания глицина вб вторые 40 мин перфузии, после öü мин воздействия на участок кишки нитратным раствором) (ö-й день экспериментов) до 51% (скорость всасывании глицина в первые 40 мин. перфузии, lb-й опыт) (p^ü.Oö) и 4ö% (скорость всасывания глицина во вторые 40 мин. перфузии, 16-й опыт) (р<0,05), то есть в 2 раза по сравнению с контрольным уровнем. Аналогичные изменения наблюдали и во 2-й серии хронических экспериментов.

Затем, несмотря па ежедневно продолжавшиеся 30-н мин. влияния нитратного раствора на изолированный участок тонкой кишки, величина скорости всасывания глицина не изменялась, оставаясь на одном уровне от 51% (16-ii опыт) до 49% (20-й опыт) в первые 40 мин. перфузии (р< <0,05) и от 48% (16-й опыт) до 45% (20-й опыт) — вс вторые 40 мин. перфузии (р<0,05), по сравнению с контрольным уровнем. В эти дни, как в организме животных так и в участке тонкой кишки к указанному нитратному токсину наступало привыкание (адаптация). Сходные изменения наблюдали при проведении 2-й серии хронически; экспериментов на свиньях.

Во второй серии экспериментов па 14-ii день хрониче ских опытов прекращали 30-и мин. воздействие па изоли рованную петлю тонкой кишки раствором нитрата натрия заменив его на раствор Рингера (схема иерфузионных опы тов с 14-го по 19-й заключительный эксперимент была та кой же как в первые 6 дней хронических экспериментов)

Установили, что скорость всасывания глицина постепен по возрастала как в первые 40 мни перфузии (до 30-и мш воздействия на участок тонкой кишки раствором Рингера) так п во вторые 40 мин. перфузии его исходным растворо? глицина (после 30-и мин воздействия на участок кишки фи зиологнческнм раствором), достигая максимального уровн в 82% во время 19-го заключительного эксперимента (pi <0,05).

Следовательно, прекращение воздействия иптратиог раствора и замена его на раствор Рингера способствуетзна чнтелыюму восстановлению резорбции глицина в поражег нон гонкой кишке, по полного восстановления не происхс дит.

Таким образом при длительном воздействии в теченп 2-х и более недель), хотя н а слабой концентрации нитрат на тонкую кишку наступает значительное нарушение (ш гпбировлнпе в 2 п более раза), резорбции глицина в пор;

женном органе, по сравнению с клинически здоровыми животными. На определенном этапе нитратного токсикоза (в наших экспериментах это 9—10-е от начала воздействия нитратом на участок кишки) в тонкой кишке и в организме животного к токсину наступает привыкание (адаптация) и, несмотря на его дальнейшее поступление и влияние на кишку, уровень всасывания глицина остается неизменным.

Прекращение нитратного воздействия на тонкую кишку и последующая его замена на раствор Рингера (результаты 2-й серии хронических экспериментов на свиньях) приводит к восстановлению уровня резорбции глицина в пораженном органе, но не полному, а на 82—83% от контрольного. Это указывает на значительный лечебный и антитоксический эффект от применения раствора Рингера.

Аналогичную динамику изменений во всасывании глицина в участке тонкой кишки при ежедневных 30-н мнн воздействиях на ее слизистую оболочку растворами Рингера и нитрата натрия (10 г/л) наблюдали в сериях модельных хронических экспериментах на крысах-самцах линии Вистер.

В этих сериях установили также, что всасывание глицина в тонкой кишке ннгибируется как в результате локального (местного), так и при общем действии на организм нитратного токсина.

Поскольку процесс всасывания белков тесно взаимосвязан с их мембранным гидролизом, в основном на апикальной поверхности энтероцптов, то в этой связи, следующей задачей наших исследований на свиньях являлось изучение механизма действия малых и средних доз нитратов на мембранное пищеварение белков в желудочно-кишечном тракте, особенно в тонкой кишке.

2. Мембранное пищеварение белков в разных отделах желудочно-кишечного тракта у здорозых свиней и при хронической форме нитратно-нитрнтной интоксикации

Установлено, что у здоровых свиней при исследовании величины пептидазной активности в разных отделах желудочно-кишечного тракта, наивысшей она была в тонком кишечнике и составляла 9,42+0,37—12,07±2,07 мкмоль/ /минХг (или у. е.), что полностью согласуется с данными, полученными рядом других исследователей (Озолс А. Я-, 1984; Алтухов И. М„ 1989; Ложкина Г. Г., 1990;

А., 1960 п др.). Величина неитидазной активности толстого кишечника у здоровых свиней была в два раза ниже и составляла 5,45+0,96—6,23±65 у. е. Наименьшей пептидазноп активностью обладала слизистая оболочка желудка — 2,5±0,14—3,78+0,64 у. е.

Полученные на здоровых поросятах данные отражают топографию распределения пеитидазной активности желудочно-кишечного тракта.

При длительном скармливании свиньям нитрата натрия (30 дней) в вышеуказанных дозах резко изменялась величина активности пептидаз.

Так, в желудке у животных всех групп (кроме 5-й), которым задавали внутрь с кормом нитрат, дипептидазная активность снижалась в 1,5—2,5 раза по сравнению с контрольным уровнем, который составил 2,50+0,14 у. с. В пятой экспериментальной .группе поросят дипептидазная активность возросла в 1,5 раза и достигла величины 3,80+ +0,30 у. е., что составило 152% от контроля (р^0,05). При исследовании трипептидазной активности желудка поросят, получавших с кормом нитрат натрия, наблюдались аналогичные изменения. У животных 2, 3 и 4-й групп она снизилась в 2—3 раза по сравнению с контрольным уровнем (3,78+0,64 V. е.), а в 5-н группе увеличилась до 4,65+ +0,81 у. е.

В толстой кишке свиней всех групп (за исключением 5-й), которые получали с кормом нитрат, произошло снижение днпептидазной активности в 1,9 (4-я экспериментальная группа) — 2,3 раза (2-я экспериментальная группа) по сравнению с контрольным уровнем (5,45+0,96 у. е.), а в 5-й экспериментальной группе ни снижения, ни увеличения активности выше названного энзима не произошло. Аналогичные результаты наблюдались и при исследовании влияния нитрата натрия на активность трнпептидазы толстой кишки. Так, произошло ее снижение у поросят 2, 3 и 4-й групп в 1,8—2,2 раза по сравнению с контрольным уровнем — 6,23+0,65 у. е. (р <0,05), а в 5-й группе активность данного экзима практически не изменилась и составила величину 6,25+0,91 у. с.

Влияние нитрата натрия, задаваемого внутрь с кормом экспериментальным животным, наблюдалось и при исследовании пептидазноп активности топкой кишки.

Так, в двенадцатиперстной кишке активность дииепти-дазы снижалась до 6,25^1,51 у. е. (3-я экспериментальная

группа) — 4,54+0,89 у. с. (р<0,05) (2-я экспериментальная .группа) или на 34—52% по сравнению со здоровыми животными. Исключение составили результаты исследований активности этого фермента в двенадцатиперстной кишке 5-й группы поросят, у которых она была выше контроля на 15%. Трппептидазная активность двенадцатиперстной кишки была ниже контрольного уровня у всех экспериментальных групп на 25—53%.

В тощей кишке активность дипептпдазЫ такМ<е значительно уменьшалась до 10,26±2,58 у. е. (5-я группа сйи-ней) — 6,54±1,51 у. е. (3-я группа) или на 15—46% по сравнению со здоровыми животными. Активность трипепти-дазы в тощей кишке у 2, 3 и 4-й экспериментальных групп была ниже контроля на 22—38%. который находился на уровне 10,50+0,69 у. е., но в 5-й группе она незначительно возрасла (до 11,30+2,48 у. е.).

В подвздошной кишке, в отличии от двенадцатиперстной и тощей, регистрировали падение как дипептидазной, так и трипептндазной активностей у всех групп поросят, которым задавали внутрь с кормом нитрат натрия — до 7,25+0,38 у. е. (71,% от контроля — 4-я экспериментальная группа) — до 5,11+0,39 у. е. (50% от контроля — 3-я группа свиней). Трппептидазная активность в подвздошной кишке у здоровых поросят составила 10,40+1,7 у. е. У поросят, получавших с кормом нитрат, она снизилась до 8,15+ +0,81 у. е. (5-я группа) — до 5,11+0,39 у. е. или на 22— 51.% от контрольного уровня (р^0,05).

Таким образом, в конкой кишке у свиней при ннтрат-ио-нптритпой интоксикации происходит резкое снижение пептидазной активности во всех ее отделах, в 1,2—2 раза, по сравнению с клинически здоровыми животными.

Следовательно, на фоне нитратного токсикоза в желудочно-кишечном тракте поросят возникают адаптационно-компенсаторные перестройки ферментативных активностей пептпдаз, осуществляющих заключительные стадии гидролиза белков и характеризующиеся тем, что при снижении величины активности указанных энзимов в тонкой кишке в 1,2—2 раза, ни не меняются в толстой кишке, а в желудке увеличивается в 1,2—1,5 раза (5-я экспериментальная группа) по сравнению с контрольными результатами.

На основании данных, полученных на свиньях в острых и хронических экспериментах, можно заключить, что у больных нптратно-ннтрптным токсикозом животных нарушается

механизм мембранного гидролиза и всасывания белков в тонкой кишке. На определенном этапе развития отравления как в организме, так и в желудочио-кншечном тракте свиней происходят адаптационно-компенсаторные перестройки.

Полученные с помощью биохимических анализов результаты полностью подтвердились при проведении гистологических и электронномнкроскопическнх исследований слизистой оболочки тонкой кишки, взятой от свиней указанных экспериментальных групп.

При гистологическом исследовании стенки тонкой кишки от свиней с ннтратно-нптрнтиым токсикозом установили выраженную атрофию, укорочение или деформацию ворсинок, значительную инфильтрацию собственной пластинки слизистой оболочки лейкоцитами, преимущественно лимфо-идного ряда.

При электронномикроскопическом исследовании слизистой оболочки тонкой кишки больных свиней обнаружили: как микроворсинки, так и щеточная кайма энтероцитов, которую они образуют, существенно деформированы или полностью разрушены. В результате снижения защитных свойств наблюдали в щеточной кайме и в энтероцнтах большое количество различных форм микроорганизмов.

Специфических клинических симптомов у свиней с хронической (субклинической) формой нитратно-иитрптнон интоксикации не регистрировали, за исключением 5-й подопытной группы, у животных которой отмечали незначительное, па 0,5°С, понижение температуры тела, изменчивый аппетит и отставание в росте по сравнению со своими сверстниками. При проведении хронических перфузиониых экспериментов с применением нитрата натрия отмечалась болезненность в области живота и беспокойство во время опыта.

Гематологические исследования, проводившиеся совместно с доцентом кафедры внутренних незаразных болезней сельскохозяйственных животных Санкт-Петербургского ветеринарного института А. А. Ефремовым, показали наличие эритроцитопении при неизменном уровне гемоглобина, а в лейкограмме — увеличение процента палочкоядерных и уменьшение процента сегментоядерных нейтрофилов (ней-трофнлпя с дегенеративным сдвигом ядра влево). В начале н в конце проведения хронических экспериментов отмечали лимфоцитоз. Установили также ускорение СОЭ.

Результаты вскрытия убитых больных нитратно-нит-ритным токсикозом свиней напоминали типичную картину

хронической формы данной интоксикации. Причём, наиболее заметные натологоанатомиПеские изменения наблюдали у животных 4-и и 5-й подопытных групп, которым задавали нитрат в средних дозах (2,4 и 4,8 г нитрат-йона на голову в сутки). Они характеризовались буровато-коричневым цветом артериальной и венозной крови, долго не сворачивающейся на воздухе, неистественно красной окраской скелетных мышц, катарральным, катаррально-гсморрагпческпм или геморрагическим воспалениями слизистой оболочки желудка, толстой и тонкой кишок и многочисленными точечными, полосчатыми и пятнистыми кровоизлияниями под слизистой и серозной оболочками. Со стороны других внутренних органов видимых патологических изменений не наблюдали.

3. Заключение

Основное заключение, которое сделано на основе результатов проведенных исследований состоит в том, что при хронической (субклннической) форме пптратпо-нитритноп интоксикации у свиней возникают глубокие нарушения механизма мембранного пищеварения белков, складывающиеся из расстройств ферментативного статуса желудочно-кишечного тракта осуществляющего .гидролитические и транспортные функции, а также нарушения мембраны энтероцп-тов, являющейся структурной основой этого типа пищеварения. Параллельно с этим в организме свиней при ннт-ратно-ннтрптном токсикозе возникают серьезные нарушения со стороны функционирования других органов и систем. Важным является также то, что на определенном этапе течения данной интоксикации в организме свиней происходят адаптационно-компенсаторные перестройки.

выводы

1. В острых и хронических экспериментах у здоровых свиней и при различной степени питратно-нитрнтной интоксикации охарактеризовано мембранное пищеварение белков, проведены клинические, гематологические, натолого-апатомические и морфологические исследования.

2. В сериях хронических экспериментов, включая модельные опыты с ежедневной (в течение нескольких недель) перфузией изолированного участка тонкой кишки свиней

растворами Рингера и нитрата натрия, установили, что раствор Рингера у клинически здоровых животных существенно не влиял на всасывание глицина в тонкой кишке, тогда как раствор нитрата натрия при длительном и ежедневном его воздействии на слизистую оболочку кишки понижал величину скорости всасывания глицина в ней в 1,5—2 раза. Следовательно, при хронической форме нитратно-нитритной интоксикации у свиней нарушается функция всасывания пептидов в тонкой кишке.

3. На определенном этапе Ннтратно-Нитрптиого токсикоза слизистая оболочка тонкой кишки адаптировалась к поступавшему нитратному токсину (6—8-е сутки). Это характеризовалось тем, что продолжающееся поступление в исследуемый участок тонкой кишки нитрата натрия не влияло на величину скорости всасывания глицина. Она оставалась постоянной.

4. Замена нитрата натрия раствором Рингера сопровождалась возрастанием резорбции глицина в тон коп кишке до 80—83% по сравнению с контрольным уровнем, по полного восстановления всасывающей способности данного органа не происходило.

5. При исследовании величины активности глицилгли-цинднпептидазы и днглпцилглицинтрнпептпдазы у здоровых свиней и при хронической нитратно-нитритной интоксикации обнаружили, что она у больных животных была ниже, чем у здоровых во всех отделах тонкой кишки и возрастала в желудке и толстой кишке. Это свидетельствовало о том, что при хронической нитратно-нитритной интоксикации происходит нарушение процессов синтеза энзимов пораженными энтероцитамп и, как следствие этого, нарушение мембранного гидролиза белков в воспаленной тонкой кишке. В организме наступали адаптационно-компенсаторные перестройки, которые характеризовались тем, что либо возрастал, либо оставался на контрольном уровне гидролиз белков в желудке и толстой кишке, где обычно он незначителен.

6. Охарактеризована топография распределения активности ферментов, осуществляющих мембранное пищеварение белков вдоль желудочно-кишечного тракта у здоровых поросят и при их нитратно-нитритной интоксикации.

Установлена функциональная неравноценность разных отделов пищеварительного тракта по исследованным ферментам. Наивысший уровень пептндазных активностей был

зарегистрирован в тонкой кишке, в толстой кишке он в 2 раза ниже, чем в указанном выше отделе, а в желудке в 2 раза ниже, чем в толстой кишке.

7. Специально проведенными экспериментами продемонстрировано, что токсический эффект на всасывание глицина и гидролиз пептидов и тонкой кишке свиней проявлялся как в результате местного (локального) действия нитрата па слизистую оболочку тонкой кишки, так и при общем его воздействии на организм животного.

8. Проведенные серии острых п хронических экспериментов у молодняка свиней по изучению влияния хронического нитратного отравления позволют понять механизм действия (патогенез) нитрата на мембранное пищеварение белков, особенно в тонкой кишке, что является основанием для разработки эффективных методов лечения и профилактики данной патологии.

9. При гематологических исследованиях установлена ^ритроцнтопепня, абсолютный лейкоцитоз, а в лейкограм-ме — нейтрофилия палочкоядерного характера. В начале и п конце хронических экспериментов — лимфоцитоз. ■

10. Гистологические исследования стенки тонкой кишки, поросят при хронической форме интратно-нитритной интоксикации показали выраженную атрофию п укорочение, деформацию ворсинок, значительную инфильтрацию собственной пластинки слизистой оболочки лейкоцитами, преимущественно лнмфопдпого ряда. Электронномикроскопическими исследованиями установлены деформация и деструкция щеточной каймы энтероцитов, характеризующиеся разряжением и укорочением микроворсинок или их исчезновением-

11. Результаты проведенных исследований дают основание считать, что при хронической (субклинической) нитрат-но-нитрптной интоксикации у свиней происходят расстройство мембранного пищеварения белков в топкой кишке п нарушение функционирования других органов и систем.

практические предложения

Результаты клинических, гематологических, патологоана-томических, а также исследований, касающихся определения гидролитической и всасывающей способности слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, особенно тонкой кпшки, се ультраморфологической структуры у здоровых свиней и

2 Зак. Ш

17

при нитратно-ннтритиои интоксикации, могут быть использованы:

— в клинической практике для диагностики питратно-питрнтного отравления;

—■ для лабораторной диагностики ннтратно-нитритных токсикозов;

— для терапии животных при нитратно-нитритпых интоксикациях;

— в научно-исследовательской практике и учебном процессе на кафедрах физиологии, патфигзиологип, клинической диагностики, внутренних незаразных болезнен, фармакологии и токсикологии;

— для лечения свиней при нитратно-нитригнон интоксикации предлагаем использовать внутрь раствор Рипгера, который обладает значительными лечебными и антитоксическими свойствами.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Авас А., Пашкин В. А., Старченков С. В. Влияние экологических факторов на ферментативно-транспортные функции тонкой кишки млекопитающих//^ кн.: Экологические вопросы рационального природопользования/Тез. докл. 8-й конференции молодых ученых-биологов. — Рига, 1989. — С. 169—170.

2. Пашкин В. А., Старченков С. В. Влияние характера кормлении на всасывание аминокислот (глицина) в тонкой кишке млекопитающих.//В сб.: Профилактика незаразных болезней и терапия сельскохозяйственных животных и пушных зверей. — Л., 1989. — С. 134—137.

3. Старченков С. В.,' Пашкин В. А. Влияние нитратов на активность ферментов, осуществляющих мембранное пищеварение у свиней// В сб.: Профилактика незаразных болезней и терапия сельскохозяйственных животных и пушных зверей. —Л., 1989. — С. 157—161.

4. Щербаков Г. Г., Пашкин В. А., Старченков С. В., Авас А. Влияние нитратной интоксикации на мембранное пищеварение в тонкой кишке млекопитающих//В сб.: Современные аспекты теоретической и прикладной гастроэнтерологии: экзо-, эндоэкология и желудочно-кишечный тракт/Тез. докл. УП билатерального симпозиума (СССР—ЧССР). — Ужгород, 1989. — С. 170.

5. Щербаков Г. Г., Пашкин В. А., Старченков С. В., Хоанг В. Н. Состояние мембранного пищеварения у свиней при нитратно-нитритной интоксикации//В кн.: Профилактика и меры борьбы с болезнями молодняка сельскохозяйственных животных/Тез. докл. республиканской научно-производственной конференции.' — Минск, 1990. С. 193—194.

6. Иютина Е. М., Гусев С. А., Пашкин В. А. и др. Ферментативные н транспортные системы энтероцитов при перфузии изолированных от-

резкой тонкой кишки крыс различными субстратами в хроническом эксперименте//^ ДАН СССР, т. 313, № б, 1990. — С.1505—1508.

7. Ефимов А. А., Пашкин В. А., Старченков С. В., Титов К. В. Влияние хронической нитратно-нитритной интоксикации на мембранное пищеварение и показатели крови у свиней//В сб.: Профилактика незаразных болезней и терапия сельскохозяйственных животных и пушных зверей. — С.-Пб., 1992. — С. 20.