Гормоногенез фолликулов щитовидной и бета-клеток поджелудочной желез у телят и коров

Важное значение в нейро-гуморальной регуляции процессов метаболизма в постнатальном онтогенезе животных отводится тиреоидно-инсулиновой системе организма. Тироциты фолликулов щитовидной железы вырабатывают йодсодержащие гормоны: тироксин (Т 4 ) и трийодтиронин (Т 3 ), а бета-клетки инсулярного аппарата поджелудочной железы – гормон инсулин.

Йодсодержащие гормоны из крови проникают в гиалоплазму клеток всех органов, где тироксин дейодизируется, превращаясь в трийодтиронин, который транспортируется в митохондрии. В этих органеллах Т3 усиливает образование АТФ и тепла (3,5), переключая интенсивность этих процессов в зависимости от потребностей организма.   Т3 стимулирует дифференцировку тканей, увеличивает прирост массы тела животных, молокообразование, особенно показатель его жирности (1,2). У половозрелых животных йодсодержащие гормоны стимулируют синтез лютеинизирующего     гормона     аденогипофизом,     повышая воспроизводительные способности самок.

Влияние йодсодержащих гормонов тесно связано с действием инсулина в организме животных. Инсулин в 20 раз повышает транспорт глюкозы из крови в клетки тканей, активирует многие ферменты гликолиза, увеличивая образование активированной уксусной кислоты.

Она поступает из гиалоплазмы в митохондрии, где под влиянием Т 3 на ферменты цикла Кребса происходит образование АТФ. Следовательно, между йодсодержащими гормонами и инсулином существует тесная функциональная взаимосвязь, что позволяет говорить о тиреоидно-инсулиновой системе организма животных.

Целью исследования являлось изучение гормоногенеза в тиреоидно-инсулиновой системе у крупного рогатого скота в раннем постнатальном онтогенезе (телята различного возраста) и у коров в зависимости от их физиологического состояния (продолжительности сухостойного, лактационного периодов и уровня продуктивности).

Материалы и методы исследований. Исследования были проведены на крупном рогатом скоте, начиная с фазы новорожденности и до годичного возраста и далее на коровах холмогорской породы различных функциональных групп в хозяйствах Высокогорского и Пестречинского районов РТ с применением клинико-физиологических, радиометрических, радиоиммунологических и математических методов. Всего было исследовано 123 теленка в различные сроки (по 11-13 особей в группах) до годовалого возраста, 230 коров с удоем 4800-5500 кг молока и 35 коров с удоем 3200 кг молока за лактацию. У этих животных из яремной вены брали кровь в однотипные пробирки, помещали в термостат на 30 минут при температуре 38°С, а затем центрифугировали и разливали сыворотку в пластмассовые пробирки, которые затем хранили в жидком азоте. Перед постановкой реакции сыворотку размораживали. Для измерения концентрации гормонов радиоиммунологическим методом (4) использовали наборы реагентов фирм Хехета, Бик-Маллинхридт (Германия), Цис (Франция, Италия), Будапештского института изотопов (Венгрия) и института биорганической химии (Республика Беларусь). Заключительным этапом являлась радиометрия осадка, которую проводили на сцинцилляционном колодезном счетчике «Минигамма» и «Компьюгамма» фирм ЛКБ (Швеция, Финляндия) и вычисляли содержание гормонов в неизвестных пробах дубликатах. Полученный экспериментальный цифровой материал обрабатывали по программам, разработанным Р.Х. Тукшаитовым с применением критерия Стьюдента (t).

Результаты исследования и их обсуждение . У только что родившихся телят после облизывания коровой в первый час (до выпойки молозива) в крови содержалось: Т 4 – 158,98±11,29 нмоль/л, Т 3 – 9,13±0,68 нмоль/л, иммунореактивного инсулина (ИРИ) – 106,98±5,08 пмоль/л. После двукратного поступления молозива (возраст теленка 0,5 суток) содержание Т 4 в крови повышалось на 22%, Т 3 – на 44,1% и ИРИ – на 92,4%. Гиперсекреция этих гормонов в первые 12 часов жизни телят связана с их адаптацией к температуре родильного бокса и специфическим динамическим действием молозива, поступившего в организм новорожденного.

В суточном возрасте в крови телят концентрация Т 4 составляла 165,77±9,49 нмоль/л, Т 3 – 10,71±0,03 нмоль/л и ИРИ – 200,99±16,48 пмоль/л. Через 3-5 часов после перевода суточных телят из родильного бокса в индивидуальные домики на открытом воздухе концентрация Т 4 и Т 3 увеличивалась соответственно на 50-150%, а ИРИ - в 1,5-2 раза. Значительная концентрация в крови йодсодержащих гормонов и инсулина приводит к переключению митохондрий клеток на преимущественное образование тепла, необходимого молодняку в процессах адаптации к пониженным температурам при содержании телят на открытом воздухе.

У пятидневных телят, содержавшихся в профилактории, концентрация

Т 4 равнялась 153,2±14,3 нмоль/л, Т 3 – 7,48±0,48 нмоль/л, ИРИ – 164,3±9,7 пмоль/л. К концу фазы новорожденности (на 8-10 сутки) концентрация гормонов снижалась и составляла: Т 4 – 129,1±11,8 нмоль/л, Т 3 – 5,36±0,39 нмоль/л, ИРИ – 139,1±7,1 пмоль/л.

У телят, выращиваемых в индивидуальных домиках на открытом воздухе, функциональная активность тиреоидно-инсулярной системы остается повышенной, причем интенсивность гормоногенеза в структурах эндокринных желез имеет положительную корреляцию со степенью понижения температуры внешней среды.

У телят в фазу молочного питания (с 10 по 30-е сутки) постнатального онтогенеза показатели тиреоидно-инсулинового профиля постепенно понижались по сравнению с параметрами у телят в фазу новорожденности. У 15-ти суточных телят содержание гормонов в крови составляло: Т 4 – 102,3±6,4 нмоль/л, Т 3 – 3,15±0,13 нмоль/л и ИРИ – 133,1±5,54 пмоль/л. У телят месячного возраста их значения составляли: Т 4 – 100,77±4,88 нмоль/л и Т 3 – 2,86±0,14 нмоль/л, а ИРИ – 131,89±7,65 пмоль/л.

У телят в фазу молочно-растительного питания (с 2-х до 4-х месячного возраста) в начале этой фазы (2 мес.) концентрация гормонов составляла: Т 4 – 84,6± 3,63 нмоль/л, Т 3 – 1,87±0,04 нмоль/л и ИРИ – 78,77±6,34 пмоль/л. В 4-х месячном возрасте было отмечено дальнейшее снижение концентраций гормонов в крови, а именно, Т₄ – на 11,4%, Т₃ – на 29,4% и ИРИ – на 40,5%.

В фазу растительного питания в постнатальном онтогенезе крупного рогатого скота в 6-10 и 12-14 месяцев их жизни определялось постепенное снижение концентрации йодсодержащих гормонов и инсулина в крови. К годовалому возрасту телят концентрация йодсодержащих гормонов составляла: Т 4 – 67,50±3,02 нмоль/л, Т 3 – 1,35±0,03 нмоль/л, а ИРИ – 57,88±3,66 пмоль/л.

В зимний стойловый период у 230 коров с удоем 4800-5500 кг молока за лактацию в крови содержалось 64,30±1,32 – 66,08±1,68 нмоль/л тироксина, 1,35±0,03 и 1,63±0,04 нмоль/л трийодтиронина и ИРИ –

58,41±2,87 – 61,45±3,59 пмоль/л соответственно продуктивности животных. Коровы с удоем 5000 и более кг молока за лактацию получали при дополнительной подкормке препараты йода. У них в крови концентрация Т 3 была выше на 27,1% (р < 0,01).

В физиологической группе сухостойных коров в первые 30-45 суток запуска, получавших оптимальное количество питательных веществ, витаминов, макро- и микроэлементов, гормональный фон был очень высоким. Содержание в крови Т4 составляло 81,06±2,58 нмоль/л, Т3 – 1,69±0,03 нмоль/л и ИРИ - 115,38±6,90 пмоль/л, т.е. концентрация инсулина была на 87,8% больше, чем в целом по стаду. Это свидетельствует о том, что у коров в первую половину запуска под влиянием инсулина в плод интенсивно поступает глюкоза, а также в печень и скелетные мышцы самой матери для отложения гликогена перед предстоящей лактацией.

В начале лактации (на 5-8 сутки после отела) концентрация Т 4 в крови составила 57,28±5,05 нмоль/л, Т 3 – 1,31±0,16 нмоль/л и инсулина – 14,27±1,24 пмоль/л. Низкая концентрация гормонов в крови в начале лактационного периода, по сравнению с сухостойным периодом, по-видимому связана с тем, что йодсодержащие гормоны и инсулин поглощались из крови и депонировались в тканях вымени (3), а затем использовались лактоцитами молочных альвеол для стимуляции образования молозива и молока.

Во время интенсивного раздоя (на 25-50-е сутки лактации) тиреоидно-инсулиновый профиль крови коров имел почти такие же параметры, как и в начале лактации, лишь содержание Т 3 повысилось до 1,72±0,16 нмоль/л.

В конце лактации (на 250-280-е сутки) тиреоидно-инсулиновый профиль крови приближался к показателям у коров в сухостойный период.

В хозяйствах с неполноценным кормлением животных коровы к концу периода зимнестойлового содержания имели упитанность ниже средней. Концентрация общего белка в крови у них уменьшалась до нижнего уровня гомеостаза, а глюкозы – была значительно ниже нормы (1,66±0,07 ммоль/л). В этих условиях происходила перестройка деятельности тиреоидно-инсулиновой регуляторной системы. Так, содержание в крови йодсодержащих гормонов и иммунореактивного инсулина составляло: Т₄ – 52,50±2,90 нмоль/л, Т₃ – 1,038±0,084 нмоль/л, ИРИ – 16,22±1,38 пмоль/л, т.е. соответственно гормонов меньше на 18,420,6%, 23,1-36,3% и 72,2-73,7% по сравнению с коровами, получавшими полноценные рационы. Такой низкий уровень инсулина поддерживает пониженный транспорт глюкозы из крови в клетки большинства тканей (нервная система получает глюкозу за счет диффузии, независимо от инсулина). Уменьшение секреции Т 3 обеспечивает минимальное образование АТФ в митохондриях.

После перевода коров на летне-пастбищное содержание концентрация белков в крови повышалась на 27,4%, а глюкозы – на 63,4%, достигая 3,66±0,22 ммоль/л. Гормоногенез Т 4 повышался на 19,8%, Т 3 – на 17,3% и инсулина – на 163,9%, так как клетки тканей для анаболических процессов получали достаточное количество аминокислот и глюкозы.

Заключение . Таким образом, тиреоидно-инсулиновый профиль крови у телят определяется их возрастом и условиями выращивания (в помещениях или в домиках на открытом воздухе). У коров концентрация йодсодержащих гормонов (Т₃, Т₄) и инсулина в крови зависит от физиологического состояния животных во время лактации, уровня продуктивности и продолжительности сухостойного периода.

ЛИТЕРАТУРА: 1. Журбенко А.М. Гормоны и продуктивность животных.- Киев:  Урожай, 1983.  -128 с. 2. Тараненко А.Г.

Физиологические основы повышения молочной продуктивности. М.: «Россельхозиздат», 1997.- 130 с. 3. Ткачук В.А. Введение в молекулярную эндокринологию.- М.:  МГУ,  1983.  -256  с. 4. Ткачева  Г.А.

Радиоиммунологические  методы  исследования /Г.А.  Ткачева,  М.И.

Балаболкин, И.П. Ларичева. – М.: Медицина, 1983. – 193 с. 5. Туракулов Я.Х. Пути биосинтеза, метаболизма и механизм действия гормонов щитовидной железы в норме и патологии //Вестник АМН СССР. - 1980.-№7.-С. 54-61.

ГОРМОНОГЕНЕЗ ФОЛЛИКУЛОВ ЩИТОВИДНОЙ И БЕТА-КЛЕТОК ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗ У ТЕЛЯТ И КОРОВ

Зеленов Ю.Н., Усенко В.И.

Резюме

Образование тироксина, трийодтиронина и инсулина и их содержание в крови у телят в раннем постнатальном онтогенезе зависит от возраста, кормления, а также температуры окружающей среды, связанной с условиями содержания телят (в помещении или на открытом воздухе). У коров концентрация этих гормонов в крови определяется физиологическим состоянием животных, связанным с интенсивностью лактации, продолжительностью лактационного периода, сроками запуска и уровнем кормления.

THYROID AND BETA-CELLS FOLLICULAR HORMONOGENESIS OF THE PANCREAS IN CALVES AND COWS

Zelenov Yu.N., Usenko V.I.