Оценка дыхательной функции крови и её взаимосвязь с кортизолому коров при беременности

Последний триместр беременности – это период, в который происходит окончательное развитие и формирование плода, подготовка организма матери к родам [8, 9]. Это оказывает существенное влияние на процессы жизнедеятельности материнского организма.

Одним из условий для нормального протекания беременности является обеспечение транспорта кислорода, потребности в котором в организме коровы-матери резко возрастают за счет появления маточно-плацентарного круга кровообращения [15], обеспечивающего развитие плода. Поэтому при беременности увеличивается объем циркулирующей крови и, как следствие, усиливается кроветворение, обеспечивая прирост количества эритроцитов в кровеносном русле. В основе данных из- менений лежат адаптационные механизмы [13, 14]. Особую значимость эритроциты и их кислородтранспортные свойства приобретают в организме коровы-матери в последние месяцы беременности, в который они должны обеспечить, с одной стороны, резко возрастающую интенсивность тканевого дыхания и сопряженного с ним энергетического обмена [6], а с другой стороны – потребности фетоплацентарного комплекса и расширенной матки, позволяя впоследствии перенести кровопотери при родах [15]. В этих условиях необходимо поддерживать баланс между стабильным поступлением кислорода и удалением углекислого газа, нарушение которого инициирует развитие плацентарной недостаточности. Поэтому важно контролировать состояние дыхательной функции крови, используя для этих целей соответствующие показатели. В тоже время значительное изменение гематологических параметров во время беременности диктует необходимость определения их референтных значений в зависимости от срока беременности, породы животных, возраста и т.д.

В связи с этим, целью нашей работы явилась оценка дыхательной функции крови в организме коров в последний триместр беременности и взаимосвязь её показателей с уровнем кортизола.

Материал и методы исследований. Научная работа выполнена в 20182019 годы на базе ТОО «Пшеничное» (Республика Казахстан, Костанайская область, Федоровский район). Объектом исследования служили коровы чернопестрой и аулиекольской пород, готовящиеся ко второму отелу, для осеменения которых использовали быков-производителей Абердин-ангусской породы путем вольной случки. В период исследований животные содержались беспривязно, на полу с подстилкой, с постоянным свободным доступом к основным кормам и воде.

Для выполнения экспериментальной работы из коров по породному признаку с учетом принципа сбалансированных групп было сформировано две группы (n=20): I группа - аулиекольская порода, II группа - черно-пестрая.

Основываясь на том, что в последний триместр беременности у коров чернопестрой породы выделяется сухостойный период, в который они восстанавливают организм после лактации и готовятся к родам [8, 9], мы учли его длительность при исследовании крови у животных не только II-ой, но и I-ой опытных групп. Поэтому материал для исследований (кровь) получали в начале (за 60 суток до предполагаемых родов) и в конце (за 1-3 суток до предполагаемых родов) сухостойного периода. Клинический анализ крови выполнен на автоматическом гематологическом анализаторе «Sysmex, XS-500I» (Япония) с ручной микроскопией мазков. Для биохимических исследований использовали сыворотку крови, в которой определяли концентрацию кортизола иммуноферментным методом с помощью наборов реактивов «КОРТИЗОЛ - ИФА-БЕСТ», (г. Новосибирск, Россия).

Полученные данные статистически обработаны с помощью методов вариационной статистики на ПК при использовании табличного процессора «Microsoft Ех-се1-2010», пакета прикладной программы «Versia». Для оценки достоверности различий между группами использовали кри-терийt-Стьюдента. Критический уровень значимости был равен 0,05.

Результаты исследований. Морфологический состав крови непосредственно связан с интенсивностью оксили-тельно-восстановительных процессов [7]. При этом эритроциты являются связующим звеном между процессами внутреннего и внешнего дыхания, а во время беременности обеспечивают доставку кислорода к клеткам органов и тканей не только в организме коров-матерей, но и плода. В частности, в организме коров состояние красной крови напрямую сопряжено с уровнем оксигенации плаценты и плода, так как неонатальный эритроцит не соприкасается с атмосферным воздухом и вентиляционная функция легких развивающегося теленка замещается дыхательной функцией крови матери, при оценке которой наибольший интерес представляет вариабельность основных гематологических показателей (эритроциты, гемоглобин, гематокрит), являющихся маркерами кислородтранспортных свойств крови [10].

Анализ полученных данных показал, что уровень основных (эритроциты, гемоглобин, гематокрит) и дополнительных (средний объем эритроцита, среднее содержание гемоглобина в эритроците, средняя концентрация гемоглобина в эритроците, широта распределения эритроцитов по объему) гематологических показателей, как за 60, так и за 1-3 суток до предполагаемых родов у коров аулиекольской породы был выше, чем у черно-пестрой (Табл. 1).

К основным причинам выявленных отличий следует отнести, во-первых, генетические особенности животных молочного и мясного направления продуктивности, определяющие характер и направленность физиологических процессов в их организме. Во-вторых, наличие у коров чернопестрой породы, по сравнению с аулие-кольской (лактация сопряжена с подсосным периодом [12] и в товарных хозяйствах составляет 5-6 месяцев) перед сухостойным периодом (за 60 суток до предполагаемых родов) продолжительной лактации, в ходе которой в их организме значительно израсходованы запасы питательных и биологически активных веществ [9]. В совокупности данные причины определяли различия в величине гематологических показателей у коров опытных групп.

В тоже время динамика исследуемых показателей в ходе изучаемого периода имела однотипную тенденцию. Это свидетельствовало об адаптационном характере изменений показателей красной крови.

Таблица 1 – Гематологические показатели крови коров (n=10), Х±Sх

Показатель	Аулиекольская порода (I группа)		Черно-пестрая порода (II группа)
	за 60 суток до родов	перед родами (1-3суток)	за 60 суток до родов	перед родами (1-3суток)
Эритроциты, 109/л	6,76±0,14	6,06±0,12*	6,36±0,21	5,96±0,13
Гемоглобин, г/л	113,71±1,94	102,50±2,06*	108,20±1,32	98,20±1,93*
Гематокрит,%	34,51 ± 1,12	31,59±0,54	33,47±0,91	30,58±0,84
Средний объем эритроцита, мкм3	51,05±3,26	49,88±1,52	52,63±0,97	51,30±1,18
Среднее содержание гемоглобина в эритроците, Пг	16,82±0,54	16,32±0,52	17,01±0,59	16,47±0,34
Средняя концентрация гемоглобина в эритроците, г/л	329,49±11,28	324,46±5,14	323,27±7,96	321,12±5,03
Широта распределения эритроцитов по объему, %	22,01±0,33	25,21±0,93*	21,81±0,61	24,21±0,37*
Кортизол, нмоль/л	26,61±0,73	31,55±1,32*	32,04±1,24*	44,30±2,30*

Примечание: * – р<0,05 по отношению к величине «за 60 суток до родов»

Так, было выявлено, что к дате предполагаемых родов в кровотоке беременных животных снижалось количество эритроцитов. У коров I-ой группы число красных клеток уменьшилось на 10,36 %, II-ой – на 6,28 % (р<0,05). Одновременно отмечалась и убыль концентрации гемоглобина на 9,85 и 9,24 % (р<0,05), и гематокрита на 8,46 и 8,63 %, соответственно (табл. 1).

К аналогичным выводам в своих исследованиях пришли [3, 7, 8]. Авторы отмечали, что вариабельность показателей красной крови является результатом адаптационного увеличения объема циркулирующей крови в организме коровы-матери в ходе развития беременности. При этом в кровеносном русле возрастает объем плазмы, но уменьшается объем эритроцитов.

Это подтверждается изменением величины среднего объема эритроцита у коров аули-екольской породы на 2,29 %, чернопестрой – на 2,53 %, а также широты их распределения по объему на 14,53 и 11,00 % (табл. 1). Согласно данным [13] изменение соотношения между объемом циркулирующей крови и количеством эритроцитов свидетельствует о развитии в организме коров признаков физиологической анемии перед родами.

Величина среднего содержания гемоглобина в эритроците и средней концентрации гемоглобина в эритроците достоверно не изменялась в ходе третьего триместра беременности, что сопряжено с достаточностью запасов железа в организме коров.

Хотелось бы отметить, что колебания изучаемых показателей крови не выходили за границы физиологической нормы, что обеспечивается уровнем секреции эритропоэтина - гормона, регулирующего эритропоэз, выработка которого усиливается под действие плацентарного лактогена [13, 17]. Таким образом, последние месяцы беременности характеризуются однотипными изменениями состава красной крови в организме коров мясного и молочного направления продуктивности, которые являются результатом функциональных перестроек и направлены на бла- гоприятное течение, как самой беременно-сти,так и родов.

Для того чтобы подтвердить, что выявленные изменения состава красной крови в последнем триместре беременности являются результатом реализации адаптационных механизмов в организме коров, мы определили концентрацию кортизола.

Уровень гормона в организме животных планомерно возрастал и достигал максимальной величины непосредственно перед родами. Прирост параметра у коров I-опытной группы составил 18,56 %, а во II-ой - 38,26 %.

Таблица 2 - Корреляции кортизола с показателями крови (n=10), X±Sx

Показатель	Аулиекольская порода (I группа)		Черно-пестрая порода (II группа)
	за 60 суток до родов	перед родами (1-3суток)	за 60 суток до родов	перед родами (1-3суток)
Эритроциты, 109/л	0,78±0,22*	-0,75±0,23*	0,71±0,25*	-0,77±0,22*
Гемоглобин, г/л	-0,61±0,28	-0,34±0,33	-0,60±0,27	-0,13±0,35
Гематокрит, %	-0,44±0,32	-0,04±0,35	0,67±0,26	-0,30±0,34
Средний объем эритроцита, мкм3	-0,43±0,31	0,37±0,33	-0,55±0,29	-0,15±0,35
Среднее содержание гемоглобина в эритроците, Пг	-0,16±0,35	0,71±0,24*	-0,40±0,32	0,11±0,35
Средняя концентрация гемоглобина в эритроците, г/л	0,19±0,34	0,37±0,33	-0,73±0,24 *	0,38±0,33
Широта распределения эритроцитов по объему, %	0,96±0,10*	-0,74±0,23*	0,88±0,17 *	-0,80±0,21*

Примечание: * - р<0,05

Согласно данным [4] при беременности под влиянием плацентарных эстрогенов в печени увеличивается синтез корти-зол-связывающего глобулина, инициирующий по принципу обратной связи секрецию кортизола в надпочечниках. При этом гормон синтезируется не только в соответствующих органах организма матери, но и в надпочечниках и печени плода [11], у которого он регулирует процессы развития альвеолярного эпителия и секреции сурфактанта. Одной из причин прироста концентрации кортизола в крови коров-матерей перед родами является развитие «гестационного стресса» - сигнала к началу предродовой перестройки организма [4].

Для оценки сопряженности уровня кортизола в крови коров с величиной па- раметров красной крови рассчитали значения коэффициентов корреляции между признаками, анализ которых позволил выявить следующие особенности (табл. 2):

• 1.    В группах коров отрицательные корреляции преобладали над положительными. У животных аулеикольской породы они составили 57,14 %, черно-пестрой -64,28 % от их общего количества, свидетельствуя о косвенном воздействие гормона на процессы эритропоэза и, как следствие, кислородтранспортные процессы в организме коров-матерей в последнем триместре беременности.

• 2.    Число достоверных коэффициентов корреляции в I-ой группе животных составило 28,57 % от их общего количества, а во II-ой - 35,71 %.

В частности, концентрация кортизола статистически значимо была взаимосвязана с количеством эритроцитов. Значения коэффициентов корреляции у коров аулеи-кольской породы были равны за 60 суток до предполагаемых родов r=0,78±0,22 (р≤0,05) и за 1-3 суток – r=-0,75±0,23 (р≤0,05), у черно-пестрой породы, соответственно, r=0,71±0,25 (р≤0,05) и r=-0,77±0,22 (р≤0,05). Наличие сильных корреляций между признаками, с одной стороны, было результатом способности эритроцитов в кровеносном русле транспортировать и депонировать кортизол [16]; с другой стороны, отражало способность гормона посредством красных клеток регулировать обеспеченность катаболических реакций кислородом, а за счёт этого их энергоэффективность.

Возможно, одной из причин скорре-лированности кортизола и эритроцитов является способность гормона влиять на реологию клеток [5]. Данные выводы подтверждаются статистически значимыми связями между кортизолом и широтой распределения эритроцитов по объему, как у коров аулиекольской породы (r=-0,74±0,23 и r=0,96±0,10; р≤0,05), так и черно-пестрой (r=-0,80±0,21 и r=0,88±0,17; р≤0,05).

Результаты исследований согласуются с данными [1, 2]. Авторы в своих исследованиях тоже установили наличие корреляций между кортизолом и эритроцитами.

Заключение. Таким образом, результаты исследований показали, что в последний триместр беременности порода коров не влияет на динамику основных (эритроциты, гемоглобин, гематокрит) и дополнительных (средний объем эритроцита, среднее содержание гемоглобина в эритроците, средняя концентрация гемоглобина в эритроците, широта распределения эритроцитов по объему) гематологических показателей, для которой специфично снижение в кровотоке количества эритроцитов (на 6,28-10,36 %), концентрации гемоглобина (на 9,24-9,85 %, р<0,05) и гематокрита (на 8,46-8,63 %), как результат уменьшения объема эритроцитов (на 2,53-2,29 %) и увеличения в составе крови объема плазмы. Уровень кортизола в организме коров планомерно возрастает, достигая макси- мальной величины перед родами и превышая исходные значения у коров аулие-кольской породы на 18,56 %, а чернопестрой – на 38,26 %. Это свидетельствует о развитии в организме животных «гестационного стресса», являющегося сигналом к началу предродовой перестройки организма.

Концентрация кортизола, независимо от породы коров, статистически значимо была взаимосвязана с количеством эритроцитов за 60 суток до предполагаемых родов на уровне r=0,71…0,78 (р≤0,05), за 1-3 суток – r=-0,75…-0,77 (р≤0,05), а также с широтой распределения эритроцитов по объему, соответственно, r=0,88…0,96 и r=-0,74…-0,80 (р≤0,05).

Резюме

Изучено состояние дыхательной функции крови в организме коров в последний триместр беременности и взаимосвязь её показателей с уровнем кортизола. Объектом исследования служили коровы черно-пестрой и аулиекольской пород, готовящиеся ко второму отелу, для осеменения использовали быков-производителей Абердин-ангусской породы путем вольной случки. Материалом исследований служила кровь, которую получали за 60 и за 1-3 суток до предполагаемых родов. Установлено, порода коров не влияет на динамику гематологических показателей. К родам в крови коров уменьшается количество эритроцитов (на 6,28-10,36 %) и их объем (на 2,53-2,29 %), концентрация гемоглобина (на 9,24-9,85 %, р<0,05) и гематокрита (на 8,46-8,63 %) на фоне возрастания степени анизоцитоза клеток на 11,00-14,53 %. В организме коров возрастает уровень кортизола на 18,56-38,26 % и его кон- центрация статистически значимо коррелирует с количеством эритроцитов: за 60 суток до предполагаемых родов на уровне r=0,71…0,78 (р≤0,05) за 1-3 суток – r=-0,75…-0,77 (р≤0,05); широтой распределения эритроцитов по объему, соответственно, r=0,88…0,96 и r=-0,74…-0,80 (р≤0,05).