Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.02) на тему:Морфофункциональные изменения крови и щитовидной железы свиней при применении цереброспинальной жидкости

) '

МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н.П.ОГАРЕВА

На правах рукописи УДК 591.41:612.44:636.4

ПИЛЬГАЕВ ФЕДОР ПЕТРОВИЧ

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КРОВИ И ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ СВИНЕЙ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ ЦЕРЕБРОСПИНАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ

16.00.02 - патология, онкология и морфология животных

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

Научный руководитель доктор биологических наук Зенкин А.С.

САРАНСК - 1999

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.....................................4

г. 0Е30Р ЛИТЕРАТУРЫ........................................9

2.1. Исторические сведения о цереброспинальной жидкости....9

2.2. Морфологическая и биохимическая характеристика цереброспинальной жидкости.......____............----11

2.3. Применение цереброспинальной жидкости как биологически активного средства......................----...... 25

3. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ...............................36

3.1. Материал и методы исследования_____..............----36

3.2. Результаты собственных исследований ________________.45

3.2.1. Разработка рационального способа получения цереброспинальной жидкости от крупного рогатого скота..45

3.2.2. Разработка способов консервации и хранения цереброспинальной жидкости................................ 50

3.2.3. Оценка состава цереброспинальной жидкости крупного рогатого скота............................ 54

3.2.4. Изучение безвредности цереброспинальной жидкости...59

3.2.5. Изучение биологической эффективности цереброспинальной жидкости...................................73

3.2.5.1. Отбор доз ликвора, обладающих биологической эффективностью. ....................................73

3.2.5.2. Изучение морфофункционального состояния крови и щитовидной железы свиней при применении ЦСЖ крупного рогатого скота..............................81

3.2.5.2.1. Клинико-гематологические показатели.......----.81

3.2.5.2.2. Изменение биохимических показателей в

сыворотке крови ............................. 90

3.2.5.2.3. Морфофункционапьное состояние щитовидной железы

свиней при применении ЦОЖ......................93

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ................100

ВЫВОДЫ...........................................................................125

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.....................128

Приложения...................____....................152

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность темы. Одним из наиболее важных направлений современной биологии является изыскание средств, обладающих стимулирующими резистентность организма свойствами, и разработка способов их практического применения. Прижизненно полученная цереброспинальная жидкость (ЦСЖ, ликвор) может представлять собой уникальное биологически активное средство. В состав ликвора, как составную часть центральной нервной системы, поступают многие характерные для этой регулирующей системы вещества - гормоны, медиаторы, простагландины, витамины, микро и макроэлементы и многие другие биологически активные вещества, находящиеся в оптимальных для функционирующего организма соотношениях (Федотов А.П., 1951; Атанова Е.М.,1954; Фридман А.П.,195?; Davson Н.,1967; Кудрявцев A.A., Кудрявцева Л.А.,1974; Bradburi М.,1983; Макаров А.Ю., 1978, 1984; Эйнштейн Э., 1988; Пулатов A.M., 1990). Рядом исследователей показаны определенные перспективы использования ЦСЖ крупного рогатого скота в качестве биологически активного препарата как в медицине, так и в ветеринарии (Атанова Е.М. , 1953;1955; Фридман А.П., 1967;1971; Ткач В.В. и соавт.,1978;1986;1987; Зенкин A.C.с соавт.,1995).

Вместе с тем литературные данные убедительно свидетельствуют о том, что отсутствует целенаправленная работа по экспериментальному и клиническому изучению и внедрению цереброспинальной жидкости, полученной от разных половозрастных животных, и препаратов на ее основе в ветеринарную практику в качестве биологического средства, что предопределило наш научный и практический интерес.

1.2 Цель и задачи исследований. Целью работы являлось изучение влияния цереброспинальной жидкости крупного рогатого скота, полученной от различных половозрастных групп животных, на морфофункциональные изменения крови и щитовидной железы свиней при парентеральном введении.

В связи с поставленной целью решались следующие конкретные задачи:

- разработать рациональные способы извлечения цереброспинальной жидкости у крупного рогатого скота и ее консервации;

- оценить состав цереброспинальной жидкости крупного рогатого скота ;

- изучить безвредность цереброспинальной жидкости крупного рогатого скота при парентеральном применении животным разных видов;

- отобрать биологически эффективные дозы цереброспинальной жидкости и изучить их действие на морфологические и биохимические изменения крови свиней;

- изучить влияние ликвора крупного рогатого скота на морфологическое и функциональное состояние щитовидной железы свиней;

- разработать методические указания по экспериментальному и клиническому изучению цереброспинальной жидкости в качестве биологически активного средства в животноводстве.

1.3 Научная новизна. Впервые изучены морфофункциональные изменения в крови и щитовидной железе свиней при применении ЦСЖ крупного рогатого скота, полученной от разных половозрастных животных. Разработана система для отбора цереброспи-

нальной жидкости (патент N£125470 "Система для отбора цереброспинальной жидкости"). Установлена безвредность ЦСЖ при ее применении различным видам животных. Получены сравнительные данные о стимулирующем влиянии ЦСЖ крупного рогатого скота, в зависимости от возраста и пола, на ростовесовые показатели свиней при ее парентеральном применении.

1.4. Практическая значимость работы. Полученные резуль-таты позволили установить стимулирующее влияние цереброспинальной жидкости крупного рогатого скота на кроветворение, активность щитовидной железы и ростовесовые показатели свиней при ее парентеральном применении, что обосновывает дальнейшие исследования по внедрению препарата в ветеринарную практику в качестве биологического средства. Разработана система для извлечения ЦСЖ у животных, которую можно использовать для практических целей в ветеринарных учреждениях. Разработаны методические указания "Экспериментальное и клиническое изучение ликвора крупного рогатого скота в качестве биологически активного средства в животноводстве". Материалы исследований могут быть использованы в учебном процессе на ветеринарном, биологическом и медицинском факультетах, а также при написании учебников, учебных пособий и монографий.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Система для отбора цереброспинальной жидкости.

2. Сравнительная оценка состава ЦСЖ коров, телок и бычков.

3. Научно и экспериментально обоснованные результаты оценки пе реносимости и безвредности ЦСЖ крупного рогатого

скота при введении ее различным видам животных.

4. Результаты исследований о влиянии различных доз ЦС1 на основные клинико-гематологические показатели подсвинков.

5. Сравнительные данные о влиянии ЦСЖ, полученной от коров, телок и бычков, на морфофункциональное состояние крови, щитовидной железы и ростовесовые показатели свиней.

1.5. Реализация результатов исследований. Основные научные подходы и положения диссертационной работы достаточно полно отражены в 11 опубликованных научных работах, в т.ч.2-х отчетах, методическом указании и 8 научных статьях.

1.6. Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы изложены, обсуждены и доложены на: научно-производственной конференции по проблемам ветеринарии и животноводства (Казань 1995); научных конференциях (Огаревские чтения) Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева (Саранск 1995, 1995, 1997,1998); журнале "Вестник ветеринарии" (Ставрополь 1997); научных отчетах НИИ "Агро-комплекс" по теме "Разработка способов получения, консервации и применения в животноводстве ликвора крупного рогатого скота, как биологически активного средства" за 1996,1997 годы.

1.7. Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 153 страницах машинописного текста. Состоит из общей характеристики работы, обзора литературы, материала и методов исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов, приложений. Экспериментальный цифро-

вой материал представлен в 16 таблицах и иллюстрирован 20 рисунками. Список использованной литературы включает всего 210 источников, в том числе 40 зарубежных.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Исторические сведения о цереброспинальной жидкости

Ученых с давних времен интересовал вопрос о значении спинномозговой жидкости в организме человека и животных. Гиппократ еще в 460-375 г.г. до н. э. свидетельствовал о наличии жидкости под церебральной (твердой) мозговой оболочкой (цит. по А.П. Фридману. 1971; Е.М. Цветановой.1986; Ю.А. Ма-лашхия.1986.). Им дано описание твердой и паутинной оболочек мозга и циркуляции жидкости. Разумеется тогда это была только научная догадка. Он также предположил, что мозг, подобно другим железам внутренней секреции, наполняет и распределяет жидкость, и что она при болезнях нервной системы играет важную роль.

Аристотелем (384-322 гг. до н. э.) высказана гениальная мысль о регулирующей в организме человека и животных роли мозга и его "защитного барьера", под которым он подразумевал спинномозговую жидкость.

Клавдий Гален (129-200 г.г.) отмечал, что в мозгу находится жидкость, которая образуется в желудочках мозга и сообщает энергию организму.

Везалий (1514-1565 г.г.) впервые описал оболочки мозга и сосудистые сплетения в мозговых желудочках у человека.

Варолий (1573) обратил внимание на то, что желудочки мозга заполнены жидкостью, а не духом, как это внушалось в тот период. Им также отмечено, что жидкость мозга выделяется сосудистыми сплетениями.

Впервые более подробно описана спинномозговая жидкость Котуньо (1736-1822). Он установил, что подпаутинное пространство заполнено жидкостью при жизни животного, а не после смерти, как это считали прежде некоторые исследователи. По мнению автора состав жидкости сходен с другими жидкими средами организма - плазмой и лимфой.

Мажанди (1824-1825) на аутопсии обнаружил жидкость, наполняющую позвоночный канал, и заявил о том, что наличие этой спинномозговой жидкости является физиологическим, а не патологическим явлением, как ранее предполагали некоторые исследователи. Дальнейшие исследования автора по изучению ликвора животных и человека, которые он проводил в течении ряда лет, вызвали всеобщий интерес у врачей и биологов широкого профиля. В своих публикациях им впервые дано обозначение названия жидкости как "цереброспинальная жидкость". Им изучена большая цистерна у основания мозга, арахноидальное пространство головного и спинного мозга и приблизительная картина циркуляции ликвора.

Известный киевский анатом А.П. Вольтер (1855) установил, что как и в черепе, так и в позвоночном канале находится жидкость в количестве до 30 и более мл, а также отметил ее физиологическую природу.

Люшка (1855,1856), изучив гистологию сосудистых сплетений и описав паутинную оболочку, предложил, что данные образования можно считать железой внутренней секреции, которая продуцирует жидкость мозга.

Русские анатомы и врачи XYIII и IXX столетий-Н.Г.Квят-ковский, Н.И. Максимович, П.А. Загорский, С.К. Пашкевич И.П. Мержевский, Е.О. Мухин, И.В. Буялский, И.В. Янчин, Д.А. Со-

колов и др. также в своих научных трудах отмечали наличие жидкости в головном и спинном мозгу, обосновывали ее физиологическую природу, биологическую значимость и участие в патологических процессах.

Таким образом, исторические сведения, по вопросам наличия и участия в физиологических и патологических процессах жидкости в головном и спинном мозгу, позволяют судить о том, что спинномозговая жидкость (цереброспинальная жидкость, ликвор) является специфическим секретом нервной системы, выделяется клетками сосудистых сплетений, тканями головного и спинного мозга, обладает специфической биологической активностью и активно участвует в выполнении физиологических процессов в организме. Несомненно возрос интерес ученых настоящего столетия к изучению физико-химического, морфологического состава цереброспинальной жидкости и ее биологических свойств.

2.2. Морфологическая и биохимическая характеристика цереброспинальной жидкости

В настоящее время цереброспинальную жидкость рассматривают как важную составную часть внутренней среды мозга (Автан-дилов Г.Г.,1960; Бабичев В.Н.,1981; Вартанян Г.А.,1985; Вар-танян Г.А. и др.,1988; Хрусталева И.В. и др.,1994).

Ликворопродукция осуществляется, в основном, сосудистыми сплетениями желудочков мозга и структурными элементами мозга - клетками мозговой ткани, сосудистой сетью, мозговыми оболочками, эндокринными железами (Davson Н., 1967; Штерн Н., 1974; Bradburi М.,1983; Эйнштейн Э., 1988;Хмельницкий O.K. и

др.,1989; Пулатов А.М.,1990; Nordal H.J.,1978).

Продукция ликвора осуществляется благодаря процессам фильтрации (особенно жидкая часть ликвора), диффузии межклеточной жидкости при помощи активного транспорта через межклеточные пространства к поверхности мозга, ионообменного и др.механизмов (Бекетов А.И. и др.,1976; Бургман Г.П.,1978; Кассиль Г.Н.,1983; Ажипа Я.И.,1990; Cserr H.F., 1974).

Ликвор как бы омывает несколько эндокринных желез: гипофиз, гипоталамус, эпифиз, подкомисуральный орган Штида, подсводный орган Пинеса и др. При этом по данным ряда авторов в него поступают многие специфические вещества - нейро-эндокринные пептиды (нейрогормоны - эндорфины, энкефалины, нейротензины, вещество - Р, мелатонин и т.д.), либерины, тропные гормоны, медиаторы, простатландины, рилизинг - факторы и др., которые являются секретами и продуктами жизнедеятельности структур головного мозга (Федотов А.П., 1951; Фридман А.П.,1957,1971; Бургман Г.П.,Лобкова Т.Н.,1968; Макаров А.Ю., 1978, 1984; Карт Ф.Д., с соавт.,1987; Балаболкин М.И.,1989; Cereco A.Y., et al.,1970; Grame Н., et al,1981).

Отток ликвора из пространств накопления в головном и спинном мозгу происходит через арахноидальные (пахионовые) грануляции (ворсины) и сосудистые сплетения желудочков мозга в венозную систему, а также в лимфатическую систему через переневральные пространства черепно - мозговых и спинномозговых нервов (Решетилов В.И. 1982; Ажипа Я.И.,1982; Козырев Ю.И.,1985; Эйнштейн Э. 1988; Кононский А.И.,1992; Хрусталева И.В., 1994).

Объем секреции ликвора у взрослого человека в норме достигает 500 мл, при этом полное обновление его происходит

до 7 раз в сутки (Кузьмин И.К. и др., 1988; Яхно H.H., Штульман Д.Р. и др., 1995).

У животных, по данным ряда авторов, возобновление и смена ликвора осуществляется до 10 раз в сутки (Климов А.Ф., Акаевский А.И.,1955; Климов А.Ф.,1975; Смирнов A.M., Беляков И.М., др. 1985). Показатели ликворопродукции и обновления зависят от ряда внешних и внутренних факторов, в т.ч. от таких наиболее важных как нагрузки на центральную нервную систему, физиологического состояния организма, а также действия стрессорных и других факторов химической, биологической, физической и информационной природы, однако многие вопросы этого направления остаются еще не выясненными (Афонский С.И.,1964; Лобкова Т.Н.,1974; Георгиевский В.А.,1990).

Впервые более полный анализ физико-химических свойств цереброспинальной жидкости у человека осуществил французский ученый Mesterezat (1912). В дальнейшем состав ликвора человека и животных был изучен рядом отечественных и зарубежных ученых (Kafka V.,1930; Федотов А.И.,1951; Фридман А.П., 1936,1971; Смирнов A.M., Дугин Г. Л. ,1978,1985; и др.). В результате многочисленных исследований установлено, что лик-вор- это бесцветная прозрачная жидкость, без запаха, состоит на 99% (98,8-99,2) из жидкой части и 1,0 % (0,80-1,20) сухого остатка, который включает органические и неорганические вещества (Вайсфельд И.А. и др., 1981; Васильева Е.А.,1982; Миронова И.И.,1987).

В норме ликвор животных и человека имеет весьма постоянный физико-химический состав: удельный вес - в среднем 1,005-1,009 кг/литр; вязкость - колеблется от 1,0 до 1,06 П/сек; реакция ликвора слабощелочная (pH 7,3-7,6); щелочной

резерв ликвора составляет в среднем от 49 до 54 об/%. ; точка замерзания от 0,56 до 0,6°С; рефрактометрический индекс (коэффициент рефракции ) 1,3360-1,3380 ; поверхностное натяжение 70-72 дин/см2; электропроводимость 1,30*10 -10~г обратных 0М-1; адсорбционный спектр между 2755-2525 А ; газы: 02 - 1,02-1,66; СО2 - 45-64 объем/% (Кудрявцев A.A., Кудрявцева Л.А., 1974; Беляков И.М., 1975; Смирнов A.M., Дугин Г.Л. и др., 1978; Гусев Е.И., Гречко В.Е. и др., 1988; Яхно H.H., Штульман Д.Р. и др., 1995; и т.д.).

При патологических состояниях нервной системы, например гиперемии головного и спинного мозга, ликвор может приобретать розовый цвет, при желтухе - желтый, при менингоэнцефа-лите быть мутным, плотность его при этом также изменяется (Смирнов A.M., Дугин Г.Л. и др.,1978). Вместе с тем, анализ литературных данных свидетельствует о малочисленности сведений об изменении физико-химического состава ЦСЖ у различных животных в зависимости от возраста, пола и различных физиологических и патологических состояний .

Важным показателем биохимического состава ликвора признается определение в нем белкового спектра (Эйнштейн Э., 1988). Многочисленными исследованиями отечественных и зарубежных ученых установ