Физиологическая идентификация, состав и функциональная взаимосвязь с центральными регуляторными механизмами поверхностно локализованных биологически активных центров овец с разной шубной продуктивностью

Для получения высококачественной шерстной, шубной и мясной продукции в овцеводстве необходимо использовать породы с высоким генетическим потенциалом продуктивности. В большинстве областей центральной России разводят такие породы, как прекос, советский меринос, романовская, последняя сочетает в себе такие ценные генетически обусловленные признаки, как неприхотливость в содержании, высокая плодовитость и отличные шубные качества. При этом последним качествам отдаются наибольшие предпочтения, что вызвано наибольшим спросом рынка и требует изыскания инновационных методов быстрой и объективной оценки их репродуктивного и продуктивного потенциала, что позволит быстро и достоверно оценивать возможности получения от животного наибольшего количества продукции [6, 19, 20].

Одним из путей решения этой проблемы является комплексное изучение компенсаторноприспособительных реакций живого организма через особые образования на теле – поверхностно локализованные биологически активные центры (ПЛБАЦ), которые и являются элементами, реализующими адаптационные реакции высокоорганизованных живых систем [16].

Исследованиями, проведенными А.В. Мамаевым, Л.Д. Илюшиной, К.А. Лещуковым (2002) на крупном рогатом скоте, свиньях и лошадях, установлено, что с помощью биофизических свойств ПЛБАЦ можно оценивать и корректировать функциональную деятельность отдельных органов и систем организма животных [12].

Цель исследований . Установить места локализации, структуру ПЛБАЦ, механизмы функционирования и взаимосвязи с шубной продуктивностью.

Методика. Исследования проводились в хозяйствах Орловской области в несколько этапов на овцематках пород: советский меринос, прекос и романовская. Опытные группы формировались по принципу аналогов, с учетом живой массы, возраста и физиологического состояния. Топографический поиск и измерение биоэлектрического потенциала ПЛБАЦ проводили по методике А.М. Гуськова, А.В.Мамаева (1996) прибором типа ЭЛАП (Россия) [5]. Определение мест локализации и нумерацию центров проводили с использованием рекомендаций по ветеринарной акупунктуре В.Г. Казеева (2000).

Места локализации каждого ПЛБАЦ и уровень их биоэлектрического потенциала определяли с помощью прибора ЭЛАП. Места локализации помечали тушью, затем животных убивали. Отмеченные участки кожи с подкожной жировой тканью и клетчаткой, головной мозг удаляли хирургическим путем. Из образцов отобранной ткани готовили гистологические препараты по общепринятой методике Г.А. Меркулова (1969) [10] и подвергали их исследованию на микроскопе HitachiTM-1000. Часть образцов ткани подвергали биохимическим исследованиям. Количество общего белка определяли по методу Кьельдаля, кальция и фосфора – спектрофотометрически.

Для определения взаимосвязи между активностью ПЛБАЦ и функциональным состоянием центральной нервной системы овец проводили разделение головного мозга на отделы по методике Б.Л.Белкина, В.С. Прудникова (2007), с предварительным прижизненным измерением величины биоэлектрического потенциала центров. Извлеченный головной мозг – фиксированием в 10%-м растворе формалина в течение 1– 2 недель с последующим взвешиванием отделов [1, 4, 7, 13]. .

Для исследований были выбраны ПЛБАЦ № 13, 15, 64, 65, 80.

Места локализации центров:

№ 13 – на дорсомедиальной линии тела в углублении между остистым отростком последнего поясничного, позвонка и первым крестцовым позвонком.

№ 15 – на дорсомедиальной линии тела между остистыми отростками последнего крестцового и первого хвостового позвонков.

№ 64 – билатерально, каудально 13-го ребра на 1 ширину ладони и 2 поперечника пальца и дор-сально БАЦ 63 на два поперечника пальцев.

№ 65 – билатерально на один поперечник пальца каудально БАЦ 64 и на один поперечник пальца дорсально БАЦ64.

№ 80 – билатерально, на 2–4 поперечника пальцев ниже медиального края коленной чашечки и 1–2 поперечника пальцев с латеральной стороны большеберцовой кости каудально.

Шубную продуктивность овец оценивали по данным измерений биоэлектрического потенциала в ПЛБАЦ. Измерения проводили через день после стрижки овец, в течение трех смежных дней, трёхкратно. Определяли среднюю величину массы и площади овчин, толщину мездры, длину и толщину волосяного покрова, соотношение ости и пуха, густоту меха и т.д [11].

Толщину шерстных волокон устанавливали в лабораторных условиях с помощью микроскопов, оснащенных окуляр-микрометром и объектив-микрометрами. Высоту шерстного покрова измеряли вручную на боку овцы обыкновенной линейкой в распрямленном состоянии. Площадь овчин определяли умножением длины на ширину овчины или при помощи специального трафарета. Толщину мездры определяли с помощью штангенциркуля. Массу сырой овчины измеряли взвешиванием на весах. Соотношение ости и пуха, густоту меха на ощупь, глазомерно [11].

Статистическую обработку данных проводили по стандартным методам. Результаты исследований обрабатывались с помощью ПК, с использованием программ “Microsoft Excel”,2003 [9].

Результаты исследований. На первом этапе исследований, руководствуясь рекомендациями по ветеринарной акупунктуре [3, 8], нами было идентифицировано на теле овец сорок четыре ПЛБАЦ. Для морфогистологических исследований были выбраны центры № 7, 8, 38, 39, 44. Дальнейшие исследования позволили идентифицировать на теле овец еще около сорока ранее не описанных поверхностно локализованных биологически активных центров, расположенных в разных анатомических частях и имеющих строго определенную локализацию. Большое количество ПЛБАЦ было обнаружено в межпозвоночном пространстве позвоночного столба овец (в шейном и грудном отделе – 31, пояснично-брюшном – 16, крестцовом – 17, хвостовом – 5). По имеющимся литературным данным известно, что центры, расположенные вдоль позвоночного столба животных и человека, оказывают непосредственное влияние на функционирование различных органов и систем. Воздействием на эти центры можно влиять на функциональный гомеостаз, отдельные функции животного организма, функцирование желез внутренней секреции, связанных как с размножением, так и с различного рода обменными процессами [14, 15]. Уровень биоэлектрического потенциала в выявленных центрах овец находился в пределах 33,5–53,3 мкА в среднем по отдельным центрам. В связи с обнаружением новых центров была введена новая нумерация ПЛБАЦ на теле овец с нуме- рацией от 1 до 84, ранее нигде не описанная. Таким образом, нумерация изменилась и приобрела другой вид, например: № 13 (ранее 7), 15 (ранее 8), 64 (ранее 38), 65 (ранее 39), 80 (ранее 44). Эти центры и показатели продуктивности овец служили объектом исследования. Выбор данных центров для исследований определился наличием большого количества в них нервных ветвей, исходящих из разных отделов спинного мозга и проходящих в местах локализации данных биологически активных центров, и их непосредственной связью через афферентные нервные окончания с головным мозгом и репродуктивной системой.

При анализе гистологического материала было установлено, что ПЛБАЦ овец располагаются на границе перехода дермы в подкожную жировую клетчатку. Центры представляют собой особый морфологический субстрат, состоящий из мышечной и волокнистой соединительной тканей с множеством мелких кровеносных сосудов (артериолы, венулы), нервных окончаний и просветов лимфатических сосудов, накладывающих на центры важный в биологическом и функциональном отношении отпечаток и объясняющий специфику их функционирования. По периметру ПЛБАЦ наблюдались большие скопления тучных клеток, гистиоцитов, нейтрофилов, лимфоцитов в сравнении с прилегающими к центрам тканями. Скопление клеточных элементов в области центров, по ходу кровеносных и нервных сосудов указывает на его высокую функциональную активность, связанную с выработкой биологически активных веществ регуляторного характера. В частности, тучные клетки, являясь внутренними эндокринными железами, вырабатывают такие биологически активные вещества, как гепарин, энзимы, серотонин, гистамин, которые участвуют в реализации адаптационных процессов организма, или в поддержании гомеостаза всего организма [2, 17, 18]. Также было установлено неоднородное расположение тканевых клеточных элементов среди центров.

Так, по количеству гистиоцитов центры расположились в следующем порядке: № 65>№13>№15> №64>№80; лимфоцитов: №80>№13>№15>№64>№65; нейтрофилов: № 64>№80>№13>№65>№15; тучных клеток №15>65>№13>№80>№64.

Нами установлено, что центры по биохимическому строению также имеют существенные отличия от прилегающих тканей. В частности, количество общего белка в центрах превышает его содержание в прилегающих тканях на 3,25 %; кальция на 11,6; фосфора на 8,36% (табл.1).

Полученные данные биохимического анализа центров полностью согласуются с их гистологической характеристикой центров. Так, сравнительно большое количество общего белка в центрах указывает на интенсивно протекающие процессы выработки биологически активных веществ, белковой природы клеточными элементами центров. Высокий уровень кальция в центрах свидетельствует об интенсивных процессах, связанных с переносом ионов, и образовании биоэлектрических потенциалов. Ионы калия способствуют более быстрому перемещению ионов калия и натрия, а также проникают в пресинаптические окончания, способствуя высвобождению ацетилхолина. Возникший потенциал действия отражается на уровне биоэлектрического потенциала ПЛБАЦ. Значительно большее содержание фосфора в центрах в сравнении с прилегающими тканями может быть связано с более интенсивно протекающими метаболическими процессами, в которых он участвует [2, 21].

Таблица 1

Результаты биохимического исследования поверхностно локализованных биологически активных центров овец, М±m

Показатель	Зона анализа	УБП ПЛБАЦ, мкА
		Низкий 33,71±0,07	Средний 35,52±0,07	Высокий 37,68±0,03
Общ. белок, %	Центр	13,71±0,03	13,99±0,01**	14,11±0,02**
	Прилег.ткань	12,89±0,03	13,50±0,02	13,54±0,03
Са, мкг%	Центр	1,39±0,01	1,60±0,009***	1,67±0,008***
	Прилег.ткань	1,19±0,02	1,42±0,03	1,50±0,01
Р, мкг%	Центр	2,87±0,02	3,10±0,01**	3,15±0,02**
	Прилег.ткань	2,69±0,01	2,96±0,02	2,70±0,008

Примечание. Разница статистически достоверна по сравнению с контролем: ** – р <0,05; *** – р <0,001.

Полученные данные в комплексе с морфогистологическими исследованиями дают более полное представление о механизмах функционирования центров и их взаимосвязи с функциональными системами организма овец.

При изучении центральной нервной системы овец установлены определенные зависимости. Так, из данных таблицы 2 видно, что уровень биопотенциала ПЛБАЦ животных опытной группы превышает показатель контрольной на 36,2 %. При этом повышение уровня биопотенциала центров приводит к значительным изменениям в массе отделов центральной нервной системы. В частности, масса продолговатого мозга увели- чилась на 5,7 %, ромбовидного на 16,6, таламуса на 20,6 %. Однако масса среднего мозга, гипоталамуса и эпифиза уменьшились на 24,5 %, 21,6 и 4,0 % соответственно. Таким образом, установлено, что активность центров положительно коррелирует с функциональным состоянием центральной нервной системы.

Таблица 2

Масса отделов центральной нервной системы и биоэлектрический потенциал поверхностно локализованных биологически активных центров овец, М±m

Показатель	Масса отделов ЦНС, г
	1-я группа (низкий уровень биопотенциала) - контроль	2-я группа (высокий уровень биопотенциала) - опытная группа
Количество животных, гол.	5	5
Биоэлектрический потенциал, мкА	33,72±1,11	52,81±2,10***
Продолговатый	12,56±0,11	13,31±0,07***
Гипоталамус	2,08±0,09	1,67±0,10*
Ромбовидный	12,85±0,18	15,42±0,16**
Средний мозг	7,3±0,19	6,0±0,40
Таламус	2,23±0,06	2,81±0,15*
Эпифиз	0,34±0,02	0,30±0,01

Примечание. Различия статистически достоверны по сравнению с контролем: * – р<0,05; ** – р <0,01; *** – р <0,001.

Для оценки шубной продуктивности овец в опытах были сформированы две группы помесных животных (помесь романовской породы с породой прекос (генотип 3/8 романовской породы и 5/8 породы прекос). Первую группу составили животные со средней живой массой 53±0,35 кг, вторую группу – 62±0,82 кг. У овец был измерен биоэлектрический потенциал в пяти биологически активных центрах: № 13, 15, 64, 65, 80, определена его средняя величина и изучены технологические свойства шубного сырья опытных животных. Данные о взаимосвязи уровня биоэлектрического потенциала поверхностно локализованных биологически активных центров и технологических свойствах шубного сырья представлены в таблице 3.

Из таблицы 3 видно, что существует четкая корреляционная связь между уровнем биопотенциала ПЛБАЦ 13, 15, 64, 65, 80 и качеством шубного сырья овец. Установлено, что животные контрольной группы, имевшие низкий уровень биопотенциала (34,24±0,25) по сравнению с животными контрольной группы (на 4,37мкА), обладали и более низкими показателями шубной продуктивности. Так, масса сырой овчины по сравнению с опытной группой была на 3,7 кг меньше; площадь овчины – на 5,42 дм2 , толщина кожи – на 0,01 мм, длина ости – на 0,8 см, длина пуха – на 1,2 см, густота меха – на 1,3 тыс на 1 см2, толщина ости – на 8,1 мкм, тонина пуха – на 2,67 мкм.

Связь уровня биопотенциала ПЛБАЦ с шубной продуктивностью овец, М±m

Таблица 3

Показатель	УБП ПЛБАЦ
	Низкий (контроль)	Высокий (опытная группа)
	34,24±0,25	38,61±0,26
Количество животных, гол.	12	12
Живая масса, кг	53,0±0,35	62,8±0,82***
Масса сырой овчины, кг	12,9±0,29	16,6±0,16***
Площадь овчины, дм2	61,9±0,33	67,32±0,30***
Толщина кожи, мм	1,25±0,014	1,24±0,014***
Соотношение ости и пуха	1:4 – 1:6	1:8-1:9
Длина ости, см	2,5±0,066	3,3±0,0,12***
Длина пуха, см	5,4±0,13	6,6±0,14***
Густота меха, тыс. на 1 см2	3,5±0,056	4,8±0,006***
Тонина ости, мкм	69,1±0,28	77,2±0,44***
Тонина пуха, мкм	20,83±0,23	23,5±0,30***

Примечание. Различия статистически достоверны по сравнению с контролем: *** – p<0,001.

Выводы. На поверхности тела овец впервые были идентифицированы ПЛБАЦ, которые обладают определенной биоэлектрической активностью, особым морфологическим субстратом и биохимическими показателями. Биоэлектрическая активность ПЛБАЦ находится в тесной взаимосвязи с массой отделов центральной нервной системы животных и их шубной продуктивностью.