REPRODUCTIVE SYSTEM OF RAT REACTIVE CHANGES ON THE BACKGROUND OF LOAD POTASSIUM HUMATE

Full Text

Функциональное состояние репродуктивной системы обычно отражает физиологическую активность всего организма, а, следовательно, состояние гомеостаза. Чаще всего физиологические параметры систем зависят от совокупности множества факторов, но смещение равновесия в ту или иную сторону может быть вызвано единичным, точеным воздействием. Смещение гомеостаза, естественно, влияет на процесс воспроизведения потомства, сказывается на интенсивности и продуктивности процесса размножения, как в положительном, так и в отрицательном смысле. Качество потомства определяется его обильностью, соответствием параметрам видовой нормы, жизнестойкостью. Такое воздействие оказывают разнообразные биологические агенты, поступающие в организм с кормами. Одним из экономически выгодных агентов является гумат калия, получаемый при переработке бурого угля и довольно часто используемый в животноводстве [1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9]. В связи с возможностью использования гумата калия для коррекции различных патологических состояний организма, цель исследований - оценка состояния репродуктивной системы крыс для выявления возможного биологического действия гумата калия. Задачи исследований: в зависимости от длительности поступления гумата калия в организм крыс оценить эмбриональную (пред- и постимплантационную) гибель плодов; отставание в развитии, проявляющееся уменьшением массы тела и кранио-каудальных размеров плодов; функциональную активность репродуктивных органов самцов и самок. Материалы и методы исследований. Исследование проводили на белых беспородных половозрелых здоровых крысах, которые содержались в виварии в стандартных условиях. В эксперименте участвовали 80 самок и 32 самца одного месяца рождения, массой 190-210 г, которые были разделены поровну на 8 групп (табл. 1) и в соответствии с групповой принадлежностью получали гумат калия в виде раствора. Таблица 1 Группы экспериментальных животных Номер группы Материалы исследования 1 Самки и самцы получали раствор гумата калия в течение 21 дня до оплодотворения 2 Самки получали раствор гумата калия в течение 21 дня до оплодотворения, самцы получали воду дистиллированную 3 Самцы получали раствор гумата калия в течение 21 дня до спаривания с самками, самки получали воду дистиллированную 4 Самки получали раствор гумата калия 21 день до наступления беременности, а также с 1 по 13 сутки беременности 5 Самки получали раствор гумата калия 21 день до наступления беременности, а также с 14 по 20 сутки беременности 6 Самки получали раствор гумата калия с 1 по 13 сутки беременности 7 Самки получали раствор гумата калия с 14 по 20 сутки беременности 8 Контрольная группа животных 9 Самцы получали раствор гумата калия на протяжении 41 дня Раствор гумата калия готовили на дистиллированной воде и вводили животным ежедневно в соответствии с групповой принадлежностью и установленным сроком внутрижелудочно в дозе 10 мг/100 г веса тела, объемом 1 мл. Контрольным животным вводили дистиллированную воду объемом 1 мл. За животными вели ежедневное наблюдение. Для получения самок с датированным сроком беременности использовали 4-4,5-месячных крыс, которым вечером подсаживали самцов (из расчета 1 самец на 2-3 самки), а утром брали влагалищные мазки. Учитывая, что у крыс покрытие происходит в 1-2 ч ночи, считали день обнаружения спермы в мазке первым днем беременности. Затем самцов отсаживали от самок. Беременных крыс содержали в отдельных клетках, обеспечив их необходимой подстилкой для устройства гнезда. С первого дня беременности за животными устанавливали наблюдение. Контролировали состояние и поведение самок, регистрировали динамику изменения массы тела, продолжительность беременности, течение родов. Учет результатов эксперимента проводили при забое беременных самок на 20-й день беременности. После эвтаназии взрослых крыс путем дислокации шейных позвонков на вскрытии в яичках подсчитывали количество желтых тел, в матке - места имплантации, число живых и погибших зародышей. Учитывали также состояние плаценты. Эмбриональный материал внимательно осматривали, оценивали анатомическое строение плодов, определяли массу плодов и кранио-каудальные размеры [7]. Показателями эмбриотоксического действия гумата калия считали эмбриональную (пред- и постимплантационную) гибель плодов и отставание в развитии, проявляющееся уменьшением массы тела и кранио-каудальных размеров плодов. Предимплантационную эмбриональную смертность рассчитывали по разнице между количеством желтых тел и количеством мест имплантации в матке. Постимплантационную гибель определяли по разнице между числом имплантаций и числом живых плодов. Изучали также общую эмбриональную смертность, размер помета, выход живых плодов. Новорожденных крысят осматривали, регистрировали кранио-каудальные размеры, определяли массу тела. В яичниках подсчитывали количество атретических тел яичников, граафовых пузырьков, фолликул с одним слоем гранулезных клеток, фолликул с двумя и более слоями гранулезных клеток. В семенниках оценивались следующие показатели - массовый коэффициент семенников; массовый коэффициент придатков; массовый коэффициент предстательной железы; патологические формы сперматозоидов, %. Цифровой материал подвергали статистической обработке с определением критерия Стьюдента с использованием программы Sigma Stat 6.0 [2]. Результаты исследований. На протяжении всего периода беременности не было отмечено достоверных различий в динамике массы тела беременных самок во всех экспериментальных группах по сравнению с контролем (табл. 2). Таблица 2 Динамика массы тела беременных самок Срок беременности Группы животных 1 2 3 4 5 6 7 8 До начала эксперимента 197,1±6,50 191,7±5,56 206,3±7,01 194,4±6,99 205,1±7,59 198,6±6,36 209,2±7,32 208,7±7,51 7 дней 230,6±8,30 224,2±7,85 233,5±8,17 229,7±7,81 237,6±9,03 232,1±6,49 238,5±8,59 237,3±7,59 14 дней 262,9±8,94 258,8±9,32 264,1±9,77 264,4±9,52 271,1±9,22 266,8±9,60 269,1±9,42 268,7±9,14 20 день 298,4±10,44 296,3±10,67 392,7±10,24 301,5±10,55 306,8±8,89 296,2±9,77 305,7±10,39 301,6±10,56 Результаты количественной оценки репродуктивной функции крыс и состояния потомства в антенатальном периоде на фоне нагрузки раствором гумата калия, представлены в таблице 3. Таблица 3 Репродуктивная функция крыс и состояние потомства в антенатальном периоде при нагрузке раствором гумата калия Показатели Контрольная группа (8) Группы, получавшие раствор гумата калия 1 2 3 4 5 6 7 Количество самок 10 10 10 10 10 10 10 10 плодов/самку 10,7±0,38 13,3±0,0,431 12,1±0,351 10,1±0,37 14,3±0,491 13,7±0,511 12,8±0,421 11,1±0,36 желтых тел/самку 13,8±0,44 16,1±0,531 15,2±0,55 14,5±0,55 16,6±0,581 15,9±0,461 14,3±0,51 14,5±0,45 мест имплантации/самку 11,1±0,35 14,6±0,511 13,5±0,491 10,2±0,39 15,4±0,531 14,1±0,491 13,2±0,421 11,9±0,43 Гибель зародышей доимплантационная абс. 2,7±0,08 1,5±0,041 1,7±0,061 4,3±0,151 1,2±0,041 1,8±0,061 1,1 ±0,0321 2,6±0,09 Гибель зародышей постимплантационная абс. 0,4±0,012 1,3±0,0471 1,4±0,0491 0,1±0,0041 1,1±0,0311 0,4±0,014 0,4±0,016 0,8±0,0281 Общая смертность абс. 3,1±0,08 2,8±0,101 3,1±0,09 4,4±0,151 2,3±0,081 2,2±0,061 1,5±0,051 3,4±0,12 Средняя масса плода, г 20 день эмбрионального развития 1,37±0,046 1,72±0,0621 1,77±0,0691 1,43±0,050 1,84±0,0701 1,88±0,0621 1,55±0,0571 1,63±0,0541 Кранио-каудальные размеры плода, см 2,62±0,091 2,97±0,0951 3,05±0,0941 2,59±0,085 3,14±0,1131 3,09±0,0901 2,88±0,0811 2,81±0,093 Коэффициент массы/длины плодов 0,52±0,017 0,58±0,0191 0,58±0,0211 0,55±0,017 0,59±0,0161 0,61±0,0201 0,54±0,016 0,58±0,0211 Средняя масса плаценты, г 0,38±0,013 0,44±0,0141 0,46±0,0151 0,38±0,011 0,48±0,0171 0,45±0,0161 0,41±0,014 0,36±0,010 Плодово-плацентарный индекс 0,27±0,009 0,26±0,007 0,26±0,008 0,27±0,010 0,26±0,009 0,24±0,0061 0,26±0,008 0,22±0,0071 Результаты внешнего осмотра плодов Количество обследованных плодов абс. 113 129 117 106 135 141 132 105 Количество плодов с аномалиями развития общее/% 3/2,6 1/0,8 0 4/3,8 2/1,5 0 0 2/1,9 Результаты оценки состояния внутренних органов плодов Количество обследованных плодов абс. 113 129 117 106 135 141 132 105 Количество плодов с аномалиями развития общее/% 7/6,1 0 1/0,8 3/2,8 4/3,0 1/0,7 5/3,8 0 Результаты исследования развития костной системы плодов крыс на фоне нагрузки раствором гумата калия Количество обследованных плодов абс. 113 129 117 106 135 141 132 105 Задержка оссификации грудной кости (грудины) общее/% 0 0 0 0 0 0 3/2,3 0 Задержка оссификации подъязычной кости общее/% 2/1,7 1/0,8 0 0 0 0 0 1/1 Задержка оссификации костей пясти и плюсны общее/% 0 0 0 2/1,9 0 0 0 2/1,9 Отсутствие конечностей общее/% 0 0 0 0 0 0 0 0 Примечание: различия достоверны при P<0,05: 1 - по сравнению с показателями животных контрольной группы. По результатам, представленным в таблице 3, видно, что среднее количество крысят в помете в 3 и 7 экспериментальных группах соответствовало контролю. В остальных экспериментальных группах оно было достоверно больше, чем в контроле: в 1 группе больше на 24,3%, во 2 - на 13,1%, в 4 группе - 33,6%, в 5 - на 28,0% и в 6 группе - на 19,6%. Количество желтых тел из расчета на одну самку во 2, 3, 6 и 7 экспериментальных группах было примерно на одном уровне и соответствовало животным контрольной группы. При этом в 1 группе среднее количество желтых тел из расчета на одну самку было больше на 16,66%, в 4 группе - больше на 20,29%, а в пятой группе - больше на 15,22% относительно контроля. Количество мест имплантации из расчета на одну самку в группах 3 и 7 так же соответствовало контролю, а в группах 1, 2, 4, 5 и 6 было больше на 31,53; 21,62; 38,74; 27,03 и 18,92% соответственно. Доимплантационная гибель зародышей в 7 экспериментальной группе соответствовала контролю. В третьей экспериментальной группе наблюдалась большая доимплантационная гибель зародышей, чем в контрольной группе, на 59,3%, а в 1, 2, 4, 5 и 6 экспериментальных группах гибель была ниже, чем в контроле, на 44,4; 37,0; 55,6; 33,3 и 59,3% соответственно. Постимплантационная гибель зародышей в 5 и 6 экспериментальных группах соответствовала контролю, в 1, 2 и 4 группах была существенно выше, чем в контрольной на 225, 250 и 175% соответственно. В 3 экспериментальной группе она была на 75% ниже относительно контроля. Таким образом, общая смертность зародышей во 2 и 7 экспериментальных группах соответствовала контрольной группе, а в 1, 4, 5 и 6 экспериментальных группах была достоверно ниже, чем в контроле на 9,7; 25,8; 29,0 и 51,6% соответственно. Во второй группе общая смертность зародышей была больше на 41,9% по отношению к контролю. Средняя масса плодов у животных 3 группы почти не отличалась от контроля. В остальных экспериментальных группах масса плодов была достоверно выше, чем у животных контрольной группы, %: в 1 группе - на 25,6; во 2 группе - на 29,2; 4 группе - на 34,3; в 5 группе - на 57,2; в 6 группе - на 13,1; в 7 группе - на 19,0%. Кранио-каудальный размер плодов в 3 и 7 группах соответствует контролю, а в 1, 2, 4, 5 и 6 группах достоверно больше на 13,3; 16,4; 19,8; 17,9 и 9,9% соответственно относительно контроля. Коэффициент массы/длинны плодов в 3 и 6 соответствовал контролю, в остальных экспериментальных группах он был достоверно выше, чем в контроле: в 1, 2 и 7 группах - выше на 11,5%, в 4 группе выше на 13,5% и в 5 группе выше на 17,3 %. Средняя масса плаценты в группах 3, 6 и 7 соответствовала контролю, а в остальных группах была достоверно больше: в 1 группе - на 15,8%, во 2 группе - на 21,1%, в 4 группе - на 26,3% и в 5 группе - на 18,4% относительно контроля. Плодово-плацентрный индекс в 1, 2, 3, 4 и 6 группах был примерно одинаков и соответствовал контролю. В 5 и 7 группах он был достоверно ниже, чем в контроле на 11,1 и 18,5% соответственно. Результаты внешнего осмотра плодов показали, что в группах 2, 5 и 6 аномалий развития не наблюдается. При этом в контрольной группе было выявлено 3 плода с нарушениями внешнего развития (2,6%), в группе 1 - 1 крысенок (0,8%), в группе 3 - 4 плода (3,8%), в группе 4 - 2 плода (1,5%) и в группе 7 - 4 крысенка (1,9%). Результаты оценки состояния внутренних органов плодов показали, что аномалии в развитии наблюдались в контрольной группе у 7 крысят (6,1%), во 2 группе - у 1 плода (0,8%), в 3 группе - у 3 крысят (2,8%), в 4 группе - у 4 крысят (3,0%), в группе 5 - у 1 плода (0,7%) и в 6 группе - у 5 плодов (3,8%). Результаты исследования развития костной системы плодов крыс на фоне нагрузки раствором гумата калия показали, что задержка оссификации грудной кости наблюдалась только у 3 крысят (2,3%) в 6 экспериментальной группе. Задержка оссификации подъязычной кости наблюдалась у 2 крысят (1,7%) контрольной группы, 1 крысенка в 1 и 7 экспериментальных группах (0,8 и 1,0% соответственно). Задержка оссификации костей пясти и плюсны наблюдалась у 2 крысят (1,9%) 3 и 7 экспериментальных групп. Отсутствия конечностей у крысят зафиксировано не было. Таблица 4 Результаты обследования внутренних органов плодов крыс Показатели Контрольная группа (8) Группы, получавшие раствор гумата калия 1 2 3 4 5 6 7 Полнокровие сосудов печени 0 0 0 0 0 0 0 0 Кровоизлияния в печени 0 0 1/0,8 1/0,9 2/1,5 1/0,7 2/1,5 0 Подкожное кровоизлияние 0 0 0 0 0 0 0 0 Кровоизлияние в почках 0 0 0 2/1,9 2/1,5 0 3/2,3 0 Кровоизлияние в кишечнике и желудке 0 0 0 0 0 0 0 0 Кровоизлияние в мозговых оболочках 7/6,1 0 0 0 0 0 0 0 Результаты обследования внутренних органов плодов крыс показали, что полнокровие сосудов печени у крысят зафиксировано не было ни в одной группе. Кровоизлияния в печени зафиксированы у 1 крысенка во 2, 3 и 5 группах (0,8; 0,9 и 0,7% соответственно), а также у 2 крысят (1,5%) в 4 и 6 группах. Подкожные кровоизлияния не наблюдались. Кровоизлияние в почках зафиксировано у 2 крысенка в 3 и 4 группах (1,9 и 1,5% соответственно), а также у 3 крысят (2,3%) в 6 группе. Кровоизлияние в кишечнике и желудке не зафиксировано. Кровоизлияние в мозговых оболочках наблюдалось у 7 (6,7%) крысят контрольной группы. Таблица 5 Функциональные показатели состояния семенников крыс на фоне нагрузки раствором гумата калия Показатели Контрольная группа (8) Группы, получавшие гумат калия 1 9 Массовый коэффициент семенников 8,5±0,29 8,9±0,32 9,4±0,271 Массовый коэффициент придатков 3,9±0,13 3,7±0,11 4,3±0,121 Массовый коэффициент предстательной железы 3,3±0,12 3,3±0,14 3,5±0,13 Патологические формы сперматозоидов, % 38,7±1,35 34,7±1,291 32,1±1,061 Примечание: различия достоверны при P<0,05: 1 - по сравнению с показателями животных контрольной группы. Результаты оценки состояния репродуктивной системы самцов крыс показали, что массовый коэффициент семенников в 1 экспериментальной группе схож с контрольной, а в 9 группе достоверно выше на 10,6%. Массовый коэффициент придатков в 1 экспериментальной группе также схож с контрольной, а в 9 группе достоверно выше на 10,3%. Массовый коэффициент предстательной железы во всех группах был примерно одинаков. У крыс, получавших раствор гумата калия, патологические формы сперматозоидов в 1 группе встречались реже, чем в контроле на 10,3%, а в 9 группе - реже на 17,0%. Таблица 6 Результаты количественной оценки структурных элементов яичников крыс на фоне нагрузки шротом раствором гумата калия Структурные элементы яичников Контрольная группа (8) Группа 1 Атретические тела яичников 1193,5±42,93 987,2±34,551 Граафовы пузырьки 6,5±0,21 7,2±0,231 Фолликулы с одним слоем гранулезных клеток 657,8±24,95 624,6±22,49 Фолликулы с двумя и более слоями грунулезных клеток 82,3±2,72 117,9±3,891 Примечание: различия достоверны при P<0,05: 1 - по сравнению с показателями животных контрольной группы. По результатам оценки состояния репродуктивной системы самок крыс было выявлено, что в 1 экспериментальной группе количество атретических тел яичников меньше на 17,3% по сравнению с контролем; граафовых пузырьков больше на 10,8% по сравнению с контролем; фолликул с двумя и более слоями гранулезных клеток больше на 43,3%. Однако, количество фолликул с одним слоем гранулезных клеток в экспериментальной группе было почти как в контроле. Заключение. По результатам проведенного эксперимента можно сделать следующие выводы: - введение гумата калия оказывает несомненное гонадотропное действие, проявляющееся у самцов в увеличении массового коэффициента семенников; уменьшении патологических форм сперматозоидов; у самок в уменьшении атретических тел яичников и увеличении количества зрелых фолликул. - в зависимости от длительности поступления гумата калия в организм отмечено увеличение желтых тел и мест имплантации из расчета на самку; - введение гумата до оплодотворения и на ранних сроках беременности увеличивает количество желтых тел, мест имплантации, а, следовательно, повышает результативность оплодотворения, вызывает количественное увеличение потомства, кранио-каудального размера плодов, средней массы плаценты и выживаемости плодов; - резкое исключение гумата калия из рациона самок перед оплодотворением или резкое введение его в рацион самок на различных сроках беременности у незначительного количества плодов вызывало задержку оссификации. Следовательно, можно утверждать, что равномерное введение в рацион питания гумата калия положительно влияет на состояние репродуктивной системы и потомство крыс.

About the authors

O N Pavlova

NSEI HVE «Medical Institute “REAVIZ”»

Email: casiopeya13@mail.ru
cand. of biоl. sciences, associate prof. of the department «Natural sciences» 443001, Samara, Chapaevskaya, 227 str

O N Pinaeva

NSEI HVE «Medical Institute “REAVIZ”»

Email: o_pinaeva@mail.ru
cand. of biоl. sciences, associate prof. of the department «Biomedical sciences» 443001, Samara, Chapaevskaya, 227 str

V V Zaitsev

FSBEI HVE SSAA

Email: casiopeya13@mail.ru
dr. of biоl. sciences, prof. of the department «Physiology and biochemistry of farm animals» 446442, Samara region, settlement Ust’-Kinelsky, Uchebnay, 2 str

References

Supplementary files