Математическая модель перехода свинца из периферической крови в органы и мышечную ткань овец (Ovis aries)

Для получения продукции животноводства, соответствующей санитарно-гигиеническим нормативам, необходимо обосновать допустимые пределы суточного поступления свинца с рационом в организм сельскохозяйственных животных. В настоящей работе на основании разработанной нами модели впервые определены параметры транспорта свинца между периферической кровью, органами и мышечной тканью в зависимости от суточной концентрации металла в рационе и длительности его поступления в организм. Нашей целью была разработка и параметризация камерной модели перехода свинца из периферической крови в органы и мышечную ткань овец при хроническом поступлении металла с рационом. Эксперименты проводили на 27 овцах ( Ovis aries ) романовской породы в 2012 году. Возраст животных - 1-1,5 года, масса тела - 33,5±0,7 кг. Овец содержали в боксах по 4-5 гол. в условиях вивария Всероссийского научно-исследовательского института физиологии, биохимии и питания (ВНИИФБиП, г. Боровск, Калужская обл.). Кормление осуществлялось 2 раза в сутки при свободном доступе к воде. Животные были разделены на четыре группы: I группа (контроль) - 4 гол., II группа - 5 гол., III и IV группы - по 9 гол. Содержание свинца в рационе составляло для животных II группы 5 мг•кг-1 (1 МДУ), для III группы - 25 мг•кг-1 (5 МДУ), для IV группы - 150 мг•кг-1 (30 МДУ). Нитрат свинца Pb(NO3)2 скармливали с комбикормом 1 раз в сутки с учетом количества корма (в среднем 2 кг), поступающего в желудочно-кишечный тракт. Для этого 100 г комбикорма смешивали с 50 мл раствора нитрата свинца определенной концентрации. При этом суточное поступление металла для овец II группы составило 10 мг/гол., III группы - 50 мг/гол., IV группы - 300 мг/гол., или 0,3, 1,5 и 9 мг•кг-1 массы тела. Образцы крови брали из яремной вены до кормления перед началом эксперимента (фон), а также на 30-е, 60-е и 90-е сут. В течение срока исследования проводили убой животных: до затравки - 1 гол.; на 30-е и 60-е сут - по 1 гол. из II группы и по 3 гол. из III и IV групп; на 90-е сут - по 3 гол. из каждой группы. Закономерности распределения и накопления свинца в органах и тканях овец были проанализированы с использованием математической модели, в которой печень, почки, селезенка, легкие, сердце и мышечная ткань представлены в виде отдельных камер, физиологически связанных между собой транспортными коммуникациями. Установлены изменения констант скорости перехода свинца из периферической крови в разные органы и мышечную ткань в зависимости от содержания металла в рационе и продолжительности его поступления в организм. Определены параметры, характеризующие соотношение констант скорости перехода свинца из крови в органы и обратно, из органов в кровь. Показано, что значения параметров для печени и почек относительно других органов и тканей (селезенка, легкие, сердце и мышечная ткань) ниже соответственно в 10 и 100 раз. Проведен сравнительный анализ экспериментальных данных и расчетов на модели. Степень совпадения результатов показывает, что камерная модель удовлетворительно описывает переход свинца из периферической крови в органы и мышечную ткань овец. Разработанная математическая модель рекомендована для оценки и прогноза безопасности продукции овцеводства.