Возрастная динамика реологических свойств эритроцитов у телят первого года жизни, содержащихся в экологических условиях Центральной России

В организме перемещение крови по сосудистому руслу во многом обусловлено особенностями цитоархитектоники и агрегации форменных элементов (1), и в первую очередь эритроцитов (2). Особенно существенно подобные изменения влияют на гемодинамику в микроциркуляторном русле, определяя приток необходимого количества О2 к тканям и воздействуя на гемостаз (1, 2). У телят на начальных этапах онтогенеза функциональная активность эритроцитов обеспечивает адаптацию всех систем организма к условиям внешней среды через поддержание оптимальных жидкостных свойств крови. Их нарушения могут привести к развитию отклонений и формированию патологических состояний в период активного роста. Однако возрастные аспекты изменений микрореологических свойств эритроцитов у здоровых телят в течение 1-го года жизни пока что исследованы недостаточно.

В этой связи нашей целью было изучение функциональных особенностей эритроцитов у здоровых телят в течение 1-го года жизни.

Методика. Объектом наблюдения были здоровые телята черно-пестрой породы, содержащиеся в условиях телятников Калужского филиала ПСХ «Щелканово» ФГБУ ОК «Бор». В число обследованных вошли 27 новорожденных животных, состояние которых оценивали на 1-е, 5-е и 10-е сут жизни, 33 теленка, у которых анализируемые показатели изучали на 15-е, 20-е, 25-е и 30-е сут жизни, 34 теленка, включенных в тестируемую группу на 45-е, 60-е, 75-е и 90-е сут жизни, а также 36 особей, обследованных в возрасте 6, 9 и 12 мес. Условия кормление были следующими. В течение 10-15 сут после рождения телятам выпаивали молозиво и молоко по 5-7 кг/сут. С 11-15-х сут вместо молоко использовали полноценный заменитель цельного молока (ЗЦМ, из расчета 1,1 кг сухого заменителя вместо 10 кг молока). Перед скармливанием ЗЦМ разводили в теплой ки- пяченой воде (1,1-1,2 кг на 8,8-8,9 л). Телят начинали приучать к сену, начиная с 10-суточного возраста, используя рано скошенное злаково-бобовое сено и постепенно увеличивая его количество: к возрасту 3 мес — до 1,3-1,4 кг/сут, 6 мес — до 3 кг/сут. С 11-х сут жизни телята получали соль и мел, а с 15-20-х сут им скармливали концентраты. В качестве первой подкормки давали специальные стартерные комбикорма (по 100150 г/сут), при их отсутствии — хорошо просеянную овсянку, постепенно приучая к смесям концентратов, состоящим из молотого зерна (овес, кукуруза), пшеничных отрубей, жмыха, травяной муки и других компонентов. Суточное количество скармливаемых концентрированных кормов к 3месячному возрасту доводили до 1,2-1,6 кг. Сочные корма (корнеплоды, высококачественный силос) давали телятам с 1-месячного возраста. При наступлении летнего периода суточный расход концентрированных кормов снижали (примерно на 30 %) относительно такового в стойловый период в связи с поеданием телятами зеленых кормов: к 4-месячному возрасту — до 10-12 кг (в летний период 7,0-8,4 кг), к 6-месячному — до 1820 кг (в летний период 12,6-14,0 кг). В зимний период телятам старше 6 мес скармливали высококачественные грубые и сочные корма и небольшое количество концентратов (сено — 2-3 кг, силоса — 5-6 кг на 100 кг живой массы). При сенажном типе кормления телятам старше 6 мес количество сенажа составляло до 9-14 кг/сут, в летний период телятам в возрасте 612 мес давали грубые и сочные корма, уменьшая примерно вполовину нормы концентратов из рациона зимнего периода за счет увеличения потребления животными травы.

Образцы крови для анализа отбирали из яремной вены в утренние часы. В плазме крови активность перекисного окисления липидов (ПОЛ) оценивали по содержанию тиобарбитуровой кислоты (ТБК-активные продукты) с использованием тест-набора на ТБК-продукты (ТБК-тиобарбиту-ровая кислота) (фирма ООО «Агат-Мед», Россия), а также ацилгидроперекисей (АГП) (3), антиокислительную активность (АОА) жидкой части крови — по И.А. Волчегорскому и соавт. (4).

В отмытых и ресуспендированных эритроцитах количество холе-стерола (ХС) определяли энзиматическим колориметрическим методом с помощью набора фирмы «Витал Диагностикс» (Россия), общих фосфолипидов (ОФЛ) — по содержанию фосфора (5) с последующим расчетом отношения ХС/ОФЛ. О состоянии ПОЛ в отмытых и ресуспендированных эритроцитах судили на основании учета концентрации малонового диальдегида (МДА) в реакции восстановления тиобарбитуровой кислоты (6), а также содержания ацилгидроперекиси (3). Устанавливали активность вну-триэритроцитарных антиоксидантных ферментов — каталазы и суперок-сиддисмутазы (СОД) (7).

Данные о поверхностной геометрии эритроцитов получали с использованием световой фазово-контрастной микроскопии (8). Учитывали эритроциты измененной и нормальной формы, на основе чего определяли их соотношение и рассчитывали следующие показатели: индекс трансформации (ИТ) = (ОД + НД)/Д, где Д — процент дискоцитов; ОД — процент обратимо деформированных эритроцитов; НД — процент необратимо деформированных эритроцитов; индекс обратимой трансформации (ИОТ) = ОД/Д; индекс необратимой трансформации (ИНОТ) = НД/Д; индекс обратимости (ИО) = ОД/НД .

Агрегацию эритроцитов выявляли с помощью светового микроскопа Биолам 70-Р (8) подсчетом в камере Горяева числа агрегатов, агрегированных и неагрегированных эритроцитов во взвеси отмытых эритроцитов в плазме крови с вычислением среднего размера агрегата (СРА) = СЭА/КА, где СЭА — сумма всех эритроцитов в агрегате, КА — число агрегатов; показателя агрегации (ПА) = (СРА х КА + КСЭ)/(КА + КСЭ), где КСЭ — число свободных эритроцитов; процента неагрегированных эритроцитов (ПНА, %) = (КСЭ х 100)/(СРА х КА + КСЭ).

Статистическую обработку результатов проводили с использованием t -критерия Стьюдента.

Результаты . В течение 1-го года жизни в плазме крови телят отмечалось постепенное понижение количества АГП (на 17,8 %) и ТБК-ак-тивных соединений (на 9,5 %) (табл. 1). Выявленное ослабление интенсивности пероксидации стало возможным в результате достоверного повышения антиоксидантной активности (с 30,8±0,14 до 35,8±0,16 %).

Мы также наблюдали достоверную динамику липидного состава эритроцитов (см. табл. 1). В частности, начиная с 15-х сут жизни, содержание ХС в красных кровяных тельцах имело тенденцию к увеличению, а затем в течение остального периода наблюдения проявлялся достоверный рост этого показателя (до 1,09±0,004 мкмоль/1012 эритроцитов) при небольшом повышении ОФЛ (0,74±0,004 мкмоль/1012 эритроцитов), что обеспечило за 1-й год жизни животного увеличение соотношения ХС/ОФЛ в мембранах эритроцитов до 1,47±0,003.

Интенсивность внутриэритроцитарного ПОЛ в течение эксперимента достоверно снижалась в результате постепенного усиления антиоксидантной защиты красных кровяных телец (см. табл. 1). Так, в начале фазы новорожденности в эритроцитах активность каталазы и СОД составляла соответственно 10600,0± 14,60 и 1760,0±6,05 МЕ/1012 клеток. Затем анализируемые показатели достоверно повышались и к 12-месячному возрасту составили соответственно 11350,0±11,50 и 2120,0±4,27 МЕ/1012 клеток. Как следствие, концентрация АГП в течение 1-го года жизни животного постепенное снизилась до 2,64±0,07 D233/1012 эритроцитов, МДА — до 0,80±0,050 нмоль/1012 эритроцитов.

Мы отмечали постепенное снижение числа эритроцитов дискоидной формы, к 45-м сут жизни животного оно достигло уровня достоверности, после чего несколько возросло. Эти колебания сопровождались повышением суммарной доли обратимо и необратимо измененных форм эритроцитов (соответственно на 54,2 и 25,0 %) до конечных показателей у годовалых животных соответственно 14,8±0,18 и 4,5±0,04 %. На этом фоне постепенно увеличивались ИТ (до 0,24±0,006), ИОТ (до 0,18±0,004) при слабо выраженном росте ИНОТ и ИО (табл. 2).

Оценка показателей агрегации эритроцитов у телят 1-го года жизни выявила их постепенный рост с достоверным кратковременным усилением агрегации к 45-м сут жизни (см. табл. 2). С возрастом у животных эритроциты чаще формировали агрегаты. В то же время тенденция к повышению СРА к 12-му мес жизни по сравнению со значениями, свойственными для фазы новорожденности, оказалась практически не выраженной, однако проявилась слабая тенденция к суммарному повышению ПА, сопровождающемуся некоторым снижением ПНА при кратковременном увеличении первого показателя и уменьшении второго примерно на 45-е сут жизни. Следовательно, для телят 1-го года жизни характерно небольшое усиление цитоархитектонических изменений мембран эритроцитов с повышением частоты их агрегации.

В настоящее время не вызывает сомнений, что технологии кормления и содержания молодняка в период активного роста и развития, а так же схемы профилактики и коррекции гомеостаза должны разрабатываться с

• 1.    Биохимические показатели плазмы крови и эритроцитов у здоровых телят черно-пестрой породы в 1-й год жизни ( n = 130, M ± m , хозяйство Калужского филиала ПСХ «Щелканово» ФГБУ ОК «Бор»)

  Показатель	n = 27	n = 33		n = 34				n = 36
  		11-е сут		45-е сут	60-е сут |	75-е сут	90-е сут	6-й мес	9-й мес	12-й мес
  	1-е сут | 5-е сут | 10-е сут		| 20-е сут | 25-е сут | 30-е сут
  АГП,	1,62±0,13    1,62±0,14   1,62±0,08	1,60±0,18	Плазма к р о 1,58±0,14   1,54±0,36    1,45±0,28	в и 1,78±0,19	1,63±0,12	1,43±0,07	1,40±0,14	1,37±0,16	1,33±0,10	1,30±0,17
  О 2зз /мл ТБК,	3,30±0,11   3,33±0,13   3,30±0,16	3,25±0,07	3,24±0,20   3,21±0,13   3,17±0,12	р < 0,01 3,42±0,09	р < 0,01 3,12±0,13	р < 0,01 3,10±0,10	р < 0,05 3,08±0,05	3,07±0,11	3,00±0,16	2,93±0,07
  мкмоль/л АОА, %	30,8±0,14   30,6±0,16   31,0±0,12	31,7±0,34	32,0±0,17   32,4±0,10   32,8±0,16	р < 0,01 29,2±0,19	р < 0,01 33,8±0,26	34,1±0,16	34,2±0,13	34,5±0,12	35,1±0,18	35,8±0,17
  ХС,	0,91±0,002 0,93±0,004 0,92±0,009	0,94±0,009	Эритроцит 0,95±0,002 0,96±0,004 0,96±0,002	р < 0,01 ы 0,99±0,004	р < 0,01 0,97±0,006	р < 0,05 0,95±0,003	1,03±0,008	1,05±0,003	1,08±0,002	1,09±0,004
  мкмоль/1012 кл. ОФЛ,	0,69±0,005 0,70±0,004 0,70±0,006	0,71±0,002	0,71±0,008 0,71±0,005 0,71±0,002	р < 0,05 0,70±0,001	р < 0,05 0,72±0,003	р < 0,05 0,72±0,006	р < 0,01 0,73±0,008	0,74±0,005	0,74±0,008	0,74±0,004
  мкмоль/1012 кл. ХС/ОФЛ	1,32±0,004 1,32±0,008 1,31±0,003	1,32±0,005	1,34±0,006 1,35±0,003 1,35±0,001	р < 0,05 1,41±0,006	р < 0,05 1,34±0,003	1,32±0,006	1,41±0,005	1,42±0,002	1,46±0,001	1,47±0,003
  АГП,	3,01±0,10   3,00±0,10   3,04±0,10	3,02±0,04	2,98±0,05   2,95±0,04   2,90±0,03	р < 0,01 3,25±0,03	р < 0,01 3,00±0,07	р < 0,05 2,86±0,02	р < 0,01 2,83±0,04	2,78±0,06	2,72±0,03	2,64±0,05
  D233/1012 кл. МДА,	1,06±0,02   1,07±0,05   1,08±0,05	1,06±0,05	1,05±0,06    1,03±0,05   1,00±0,02	р < 0,01 1,17±0,04	р < 0,01 1,01±0,03	р < 0,01 0,95±0,01	р < 0,05 0,91±0,03	0,89±0,02	р < 0,05 0,84±0,04	р < 0,01 0,80±0,05
  нмоль/1012 кл. Каталаза,	10600,0±14,6 10670,0±15,4 10680,0±21,8	10690,0±10,7	10700,0±16,0 10730,0±18,2 10750,0±15,2	р < 0,01 10450,0±9,2	р < 0,01     р < 0,05 10770,0±14,6 10790,0±15,3		р < 0,05 10820,0±14,610860,0±12,8		р < 0,05 10970,0±16,3	р < 0,05 11350,0±11,5
  МЕ/1012 кл. СОД,	1760,0±6,05 1730,0±5,80 1780,0±5,90	1800,0±5,62	1820,0±6,02 1830,0±4,23 1850,0±5,83	р < 0,01 1680,0±6,01	р < 0,01 1820,0±3,87	р < 0,01 1875,0±4,11	р < 0,05 1890,0±3,71	1920,0±4,90	р < 0,05 1990,0±6,23	р < 0,01 2120,0±4,27
  МЕ/1012 кл. ______________ р < 0,01 р < 0,01    р < 0,05 Примечание. АГП — ацилгидроперекись, ТБК — тиобарбитуровая кислота, АОА — антиокислительная активность, ХС — холестерол, ОФЛ —								р < 0,05      р < 0,01 общие фосфолипиды, МДА — ма-
  лоновый диальдегид, СОД — супероксиддисмутаза; р — уровень достоверности (приведены значения для достоверных различий).

• 2.    Цитоархитектоника и показатели агрегации эритроцитов у здоровых телят черно-пестрой породы в 1-й год жизни ( n = 130, M ± m , хозяйство Калужского филиала ПСХ «Щелканово» ФГБУ ОК «Бор»)

  
  

  Показатель	n = 27			n = 33		n =	34		n = 36
  	1-е сут	5-е сут	10-е сут	11-е сут 20-е сут \ 25-е сут 30-е сут	45-е сут	\ 60-е сут	75-е сут	90-е сут	6-й мес	9-й мес	12-й мес
  Дискоциты, %	86,8±0,15	86,3±0,18	86,6±0,14	86,5±0,22 86,2±0,15 86,0±0,22 85,8±0,16	77,0±0,29	79,9±0,36	85,0±0,30	85,7±0,23	83,1±0,17	82,2±0,16	80,7±0,24
  					р < 0,01	р < 0,05	р < 0,05
  Эритроциты измененные, %:
  обратимо	9,6±0,16	9,6±0,12	9,9±0,20	10,0±0,08 10,2±0,12 10,4±0,05 10,9±0,07	16,2±0,07	13,1±0,15	11,0±0,09	11,2±0,13	12,7±0,09	13,4±0,13	14,8±0,18
  					р < 0,01	р < 0,05	р < 0,05		р < 0,05	р < 0,05	р < 0,05
  необратимо	3,6±0,08	4,1±0,05	3,5±0,08	3,7±0,06 3,6±0,08  3,6±0,13  3,8±0,08	6,8±0,05	7,0±0,04	4,0±0,09	3,1±0,06	4,2±0,04	4,4±0,03	4,5±0,04
  					р < 0,05	р < 0,05
  Индекс:
  трансформации	0,15±0,012	0,16±0,006	0,15±0,011	0,16±0,005 0,16±0,003 0,16±0,004 0,16±0,002 0,30±0,008 0,25±0,004 0,18±0,008 0,16±0,003					0,20±0,007	0,22±0,002	0,24±0,006
  					р < 0,01	р < 0,01	р < 0,01
  обратимой транс-	0,11±0,006	0,11±0,005	0,11±0,002	0,12±0,008 0,12±0,005 0,12±0,006 0,13±0,007 0,21±0,003 0,16±0,008 0,13±0,007 0,13±0,002					0,15±0,004	0,16±0,002	0,18±0,004
  формации					р < 0,01	р < 0,01	р < 0,01
  необратимой	0,04±0,002	0,05±0,004	0,04±0,002	0,04±0,005 0,04±0,002 0,04±0,004 0,04±0,008 0,08±0,004 0,08±0,003 0,05±0,008 0,03±0,005					0,05±0,002	0,05±0,004	0,05±0,006
  трансформации					р < 0,01	р < 0,01
  обратимости	2,59±0,006	2,54±0,027	2,62±0,020	2,70±0,008 2,83±0,006 2,86±0,010 2,87±0,007 2,38±0,003		1,87±0,005 2,80±0,006 3,61±0,002			3,02±0,004	3,04±0,008	3,29±0,004
  					р < 0,01	р < 0,01	р < 0,01		р < 0,05		р < 0,05
  Число, шт.:
  эритроцитов в	36,1±0,10	36,3±0,05	36,2±0,09	36,4±0,17 36,5±0,06 36,8±0,02 37,1±0,07	46,6±0,18	40,2±0,05	37,0±0,04	37,6±0,08	39,2±0,03	40,1±0,06	42,3±0,09
  агрегате					р < 0,01	р < 0,05	р < 0,05		р < 0,05		р < 0,05
  агрегатов	7,8±0,02	7,9±0,04	7,9±0,03	7,9±0,08 8,0±0,04 8,1±0,05   8,3±0,03	9,0±0,09	8,5±0,06	7,9±0,02	8,0±0,05	8,5±0,04	8,6±0,08	8,8±0,03
  					р < 0,01	р < 0,05	р < 0,05
  свободных эритро-	262,1±0,15	260,3±0,23	260,9±0,24 259,7±0,10 258,3±0,11 255,9±0,18 252,4±0,21 236,2±0,07 250,6±0,12 258,1±0,19 259,2±0,17 247,1±0,05							244,3±0,08	240,2±0,12
  цитов					р < 0,01	р < 0,01	р < 0,05
  Показатель агрегации	1,08±0,21	1,11±0,15	1,10±0,11	1,11±0,07 1,11±0,10 1,11±0,08 1,11±0,10	1,15±0,09	1,12±0,12	1,11±0,07	1,11±0,14	1,12±0,08	1,12±0,16	1,13±0,08
  					р < 0,05	р < 0,05
  Доля неагрегирован-	90,8±0,14	87,8±0,17	87,8±0,19	87,7±0,08 87,5±0,16 87,5±0,12 87,1±0,14	83,4±0,07	86,2±0,18	87,6±0,17	87,3±0,19	86,3±0,04	85,8±0,07	85,0±0,12
  ных эритроцитов, %					р < 0,01	р < 0,01	р < 0,05
  Средний размер агре-	4,6±0,02	4,6±0,03	4,6±0,04	4,6±0,05 4,6±0,02 4,5±0,03  4,5±0,04	5,2±0,07	4,7±0,03	4,6±0,06	4,7±0,02	4,6±0,03	4,7±0,05	4,8±0,01
  гата, кл.					р < 0,05	р < 0,05
  Примечание. р —	уровень достоверности (приведены значения для достоверных различий).

учетом данных по физиологии и показателей функциональной активности различных систем организма в течение раннего онтогенеза (9). Развитие особи также во многом зависит от факторов внешней среды, которые в значительной степени моделируют развертывание наследственной программы, регулируя процесс функционального созревания систем и органов животного, в том числе через влияние на процессы микроциркуляции. Как следствие, в последнее время важная роль отводится физиологическим исследованиям таких процессов (1). Именно микроциркуляторное русло активно участвует в обмене газами и продуктами метаболизма, здесь при замедлении кровотока происходит депонирование эритроцитов и тромбоцитов и в результате изменения их различных биохимических и метаболических свойств инициируются реакции микротромбирования. В этой связи онтогенетические изменения физиологических свойств клеток, участвующих в микроциркуляции, в определенном смысле рассматриваются как основа становления функций всех органов и тканей, поскольку именно на уровне микро-циркуляторного русла осуществляются жизненно важные процессы, обеспечивающие гемодинамический и метаболический гомеостаз.

В наших опытах в течение фазы новорожденности у телят соотношение ХС/ОФЛ в эритроцитах было относительно постоянным, что сдерживало проявление их микрореологических свойств. По мере роста животных соотношение ХС/ОФЛ достоверно возрастало. Вероятно, динамика липидного состава мембран способствует адаптации этих клеток крови к условиям среды, в том числе к колебаниям интенсивности ПОЛ вне и внутри клеток, обеспечивая регуляцию мембранных механизмов функционирования последних. Значительная стабилизация количества продуктов ПОЛ в эритроцитах телят в первые 10 сут жизни достигается за счет усиления функции системы антиокисления. О ее состоянии мы судили по активности каталазы и супероксиддисмутазы, которая в этот период не изменялась. Однако в дальнейшем в эритроцитах здоровых животных активность ПОЛ постепенно снижалась на фоне усиления функций каталазы и супероксиддисмутазы.

Изучение онтогенетической динамики микрореологических свойств, цитоархитектоники и агрегационной способности эритроцитов, как уже отмечалось, важно для понимания процессов, определяющих рост и развитие организма. Поверхностная архитектоника эритроцитов при развитии физиологических реакций и патологических процессов служит индикатором изменений биологических свойств клеточных мембран, на клеточной поверхности адсорбируются аминокислоты и другие мономеры, медиаторы и гормоны. Эритроциты, которые количественно преобладают среди форменных элементов крови, существенным образом влияют на ее реологию. Способность эритроцитов изменять архитектонику и агрегировать в микрососудах относится к интегральным показателями микрореологических свойств крови. С этими свойствами эритроцитов связана успешная реализация их газотранспортной функции.

По нашим данным, в фазу новорожденности у здоровых телят агрегация стабильна и невысока, а поверхностные изменения эритроцитов слабо выражены, однако впоследствии эти процессы плавно усиливаются.

Возрастные модификации цитоархитектоники во многом основаны на изменении липидного состава мембран, в частности соотношения фосфолипидов и ХС, что в каждую возрастную фазу обеспечивает необходимую избирательную проницаемость мембран и регулирует активность мембранно связанных ферментов за счет изменения как их вторичной структуры, так и вязкости мембранного матрикса. Поэтому выявленное нами некоторое усиление агрегации эритроцитов у телят по мере роста можно расценивать как следствие воздействия на организм факторов среды, тонизирующих микрореологические процессы. Тенденция к снижению доли дискоидных эритроцитов у животных сменялась достоверной динамикой лишь к 45-м сут жизни. Это сочеталось с достоверным онтогенетическим нарастанием числа обратимо измененных эритроцитов при общей тенденции к увеличению числа их необратимо измененных форм. Перечисленное, в свою очередь, приводило к росту как числа агрегатов, так и числа эритроцитов в составе таких агрегатов. Видимо, причиной тому послужило значительное увеличение доли кормов растительного происхождения в рационе животных и постепенное уменьшение потребления заменителей цельного молока.

Таким образом, у здоровых телят в течение 1-го года жизни отмечается закономерная возрастная динамика микрореологических свойств эритроцитов, связанная с ростом и адаптацией животных к факторам среды: повышается соотношение количества холестерина и общих фосфолипидов при увеличении антиоксидантной активности и ослаблении интенсивности перекисного окисления липидов; возрастает число обратимо и необратимо измененных эритроцитов, усиливается агрегационная активность эритроцитов.