2 курс / Гистология / Эндокринная_регуляция_роста_и_развития_организма_оленевых_Овчаренко

оленьих зимой вызывает увеличение времени прохождения пищевого кома по пищеварительному тракту, что способствует лучшему экстрагированию из него питательных веществ (Соколов А.Я., Куш-

нир А.В., 1997).

Показано, что у оленей падение содержания Т3 и Т4 в плазме крови при голодании является адаптивной реакцией организма для уменьшения затрат энергии (Palmablad J., Levi L., 1977; Blehnak B.R., Holland J., 1981). У самцов наблюдается дополнительный период гипофагии, связанный с гоном. Это явление связывают с прямыми изменениями в эндокринной системе, в том числе – в щитовидной железе (Seal U.S., Karus P.D., 1980). Летом происходит активизация функции щитовидной железы, приводящая к увеличению секреции тиреоидных гормонов, повышению уровня энергетического обмена

(Watkins B.E., Ullrey D.E., 1982; Антипин И.А., 1997). G.A. Bu-benik; J.E. Leatherland (1984) показали, что у кастрированных взрослых самцов белохвостого оленя достоверных сезонных изменений деятельности щитовидной железы не наблюдается.

На развитие рогов оказывают влияние также возраст, физиологическое состояние, стресс. У лосей и северных оленей с возрастом сбрасывание рогов и очищение их от «бархата» сдвигается на более ранние сроки (Leader-Williams N., 1979; Крживински А., Твардовски Л., 1990). Кроме того, лоси раньше сбрасывают рога в результате похудения или стресса. У лани, косули, благородного и пятнистого оленей при действии ряда стрессовых факторов (нарушение иерархии в группе, изоляция, ампутация рогов, испуг) также происходит нарушение процесса роста и сбрасывания рогов (Topinski P., 1975).

А.Л. Антонов (1998) указывает, что при длительном относительно высоком снежном покрове хронический стресс обусловливает напряженность функционирования гипофизарно-гипоталамо-надпочеч- никовой системы у изюбра.

Обзор сведений о закономерностях роста рогов у пантовых оленей в связи с ростом организма сделан Н.Д. Овчаренко (1988), В.Н. Егерем и Н.Г. Деевым (1994) со ссылкой на работы В.Н. Гепнера, В.И. Цалкина (1947), И.И. Миролюбова (1948). У новорожденных маралят поверхность лобных костей ровная, но на месте будущих рогов волосяной покров образует характерные вихры.

На 5-6-м месяце жизни у мараленка на месте вихров, на границе лобных и теменных костей, появляются небольшие костные бугры, покрытые кожей, которые к началу второго года жизни образуют костные отростки, достигающие высоты 6-8 см при диаметре 3-4 см. Эти отростки, называемые «пеньками», служат основаниями для будущих рогов. Они обтянуты такой же кожей, как и голова. В возрасте

11

13-14 месяцев (июнь – конец июля) кожа на «пеньках» утончается, разрывается и под ней образуется новая, более нежная кожа темнобурого цвета, которая покрывается затем мелким нежным пушком.

От усиленного притока кожица на «пеньке» начинает вздуваться, под ней образуется упругий мягкий бугорок, являющийся зачатком будущего рога. Бугорки начинают быстро расти, образуя стержни, покрытые кожей с бархатистой шерстью. Эти стержни – первые рога марала, не имеющие, как правило, отростков, называются «шпильками», а животные с такими «шпильками» – «сайками». В течение 2-3 месяцев они достигают 40 см и более, после чего рост их останавливается. Рога костенеют. Осенью с них слезает кожа. «Шпильки» олени носят всю зиму и весну и сбрасывают в конце апреля – начале мая.

Рост рогов начинается сразу после сбрасывания «шпилек». На месте опавших «шпилек» обнаженная поверхность кости покрывается пленкой свернувшейся крови. Кожа по окружности костного выроста набухает и в течение нескольких дней затягивает всю поверхность «пенька», а затем на «пеньке» образуется утолщение («шишка»), которое начинает быстро увеличиваться.

Панты срезают у оленей с 2-летнего возраста. Панты от 2-летних рогачей называют первыми рогами, а самих животных – перворожками.

После срезки пантов оставшаяся часть («коронка») претерпевает те же изменения (окостенение, очищение кожи, сбрасывание), что и у оленей, у которых панты не срезаны.

С возрастом панты становятся более крупными и мощными. Масса пантов у рогачей с возрастом, как у маралов, так и у пятнистых оленей значительно изменяется. У маралов с 2- до 6-летнего возраста прирост составляет 4 кг, или 44%, с 6- до 10-летнего – 2 (22%), с 10 до 12 лет – 1,2 кг (13%), с 12-летнего возраста пантовая продуктивность рогачей начинает снижаться.

Для маралов доказано влияние режимов кормления на рост и развитие пантов: раннее (или позднее) введение в рацион самцов концентрированных кормов позволяет сдвинуть начало роста пантов и его интенсивность на более удобные для производства сроки (Егерь В.Н., Деев Н.Г.,1994). Качество пантов (и рогов) зависит также от физиологического состояния и условий зимовки: у больных и ослабленных животных, а также после суровых, особенно, многоснежных зим размеры рогов уменьшаются на 25-35%, на них отмечаются различные дефекты (Собанский Г.Г., 1992).

12

2. СРАВНИТЕЛЬНО-ВИДОВАЯ МОРФОЛОГИЯ ЭНДОКРИННЫХ ЖЕЛЕЗ МАРАЛА И ДРУГИХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ

2.1. Семенники

Общепризнанным является то, что семенники выполняют две основные функции: гормонопродуцирующую и сперматогенную, которые осуществляются в двух основных компартментах: аваскулярном тубулярном и васкуляризированном интерстициальном (Пожида-

ев В.А., 1982, Райцина С.С., 1985).

Семяпродуцирующий и эндокринный компонент семенника функционально взаимосвязаны, причем связь эта чрезвычайно тесная и сложная (Кретсер де Д.М.,1987). Характер проявления этих взаимодействий и возможность оценки его на морфологическом уровне варьирует у различных видов млекопитающих.

Масса семенников у взрослых животных с сезонным размножением в большей степени определяется функциональным состоянием тубулярного отдела и очень индивидуальна. У маралов в период относительного полового покоя она составляет 80-100 г.

Семенник марала снаружи покрыт плотной соединительнотканной белочной оболочкой, от которой внутрь отходят радиальные перегородки. В наружном слое оболочки явно преобладают волокнистые структуры: коллагеновые и эластические волокна. Во внутреннем слое наряду с волокнистыми структурами хорошо просматриваются клеточные элементы типа фибробластов, выявляются лаброциты. Этот слой пронизан множеством кровеносных сосудов.

Извитые канальцы семенника маралов имеют типичное для млекопитающих строение. Их собственная оболочка состоит из базальной мембраны, основного вещества, коллагеновых волокон и клеточных элементов, имеющих морфологические признаки фибробластов и миофибробластов. Неклеточные компоненты собственной пластинки демонстрируют фуксинофилию. Ее толщина варьирует по периметру поперечного сечения канальцев и составляет в среднем менее 3 мкм.

На базальной мембране lamina propria располагаются клетки Сертоли (сустентоциты) и начальные стадии сперматогенеза (рис. 1). Клетки Сертоли имеют вытянутую форму, их длинная ось расположена перпендикулярно собственной пластинке. На гистологических препаратах семенников половозрелых самцов видна только базальная, ядросодержащая часть этих клеток, так как их многочисленные отростки маскируются половыми клетками. Цитоплазма сустентоцитов оксифильна, ядра характеризуются неправильной формой, отчетливой

13

складчатостью с глубокими вдавлениями, гомогенной кариоплазмой с небольшой, равномерно распределенной зернистостью и крупным ядрышком. Количество клеток Сертоли составляет 26-27 на один семенной каналец.

Рис. 1. Клетки Сертоли и сперматогоний. Семенник. Марал. 1,5 года. Зима. Карнуа. Окраска по ван Гизон. Об. 90, ок. 7

Кроме сустентоцитов на базальной мембране собственной пластинки семенных канальцев находятся также сперматогонии. Нами идентифицированы у маралов два типа сперматогониев: А и В. Некоторые из сперматогониев типа А, по-видимому, являются стволовыми клетками. Они лежат изолированно от других сперматогониев, хроматин диффузно распределен по ядру, ядрышко занимает центральное положение, вокруг него небольшое светлое пространство. По мере конденсации хроматина в сперматогониях появляются его многочисленные глыбки, сначала мелкие и довольно равномерно распределенные в нуклеоплазме. Затем они увеличиваются в размерах, огрубляются и локализуются у оболочки ядра. В сперматогонии отличаются более крупными ядрами с грубыми глыбками хроматина, образующими неровную корочку у ядерной мембраны (рис. 2, 3).

Рис. 2. Сперматогонии А. Семенник. Марал. 10 лет. Зима. Карнуа. Гематоксилин-эозин. Об. 90, ок. 7

14

Рис. 3. Сперматогонии В. Семенник. Марал. 8 лет. Лето. Карнуа. Гематоксилин-эозин. Об. 90, ок. 7

Сперматоциты I порядка в прелептотенной стадии профазы I мейоза также располагаются в периферическом слое на базальной мембране собственной пластинки семенного канальца, но уже начинают перемещаться вглубь. Это клетки с меньшими по размерам ядрами, чем у сперматогониев В, но по внешнему виду сходные с ними. Они менее интенсивно окрашиваются, чем сперматогонии.

Первичные сперматоциты в стадии лептотены не соприкасаются с базальной мембраной, имеют ядро правильной округлой формы с 1-2 ядрышками и плотным клубком тонких хромосом, которые сначала распределяются равномерно, а затем концентрируются у одного полюса, приобретая форму рыхлого «букета».

Зиготенные сперматоциты I характеризуются увеличением ядра. Форма букета становится еще ярче, приобретает более компактный вид, затем окрашенная часть ядра приобретает форму «полулуния». В это время первичные сперматоциты формируют несколько слоев сперматогенного эпителия, располагающихся над базальным (рис. 4).

Сперматоциты I в стадии пахитены имеют наиболее крупное ядро, содержащее толстые хромосомы, число которых по сравнению с предыдущей стадией сокращено (образование бивалент). В это время хромосомы образуют фигуры в виде «полулуния», «букета» и, наконец, «парашютика».

Рис. 4. Первичные сперматоциты в стадии зиготены. Семенник. Марал. 12 лет. Зима. Карнуа. Гематоксилин-эозин. Об. 90, ок. 7

15

У первичных сперматоцитов на стадии диплотены ядро остается таким же крупным, как и в пахитене, или даже слегка увеличивается. Тетрады имеют компактную форму, но плотные фигуры распадаются, и хромосомы более или менее равномерно распределены по ядру.

Метафаза I мейоза встречается довольно редко. Клетки при этом имеют ядра меньших размеров, чем у пахитенных и диплотенных сперматоцитов I, тетрады расположены на экваторе.

Сперматоциты второго порядка характеризуются уменьшением объема ядра, округлой формой, равномерно распределенной по ядру зернистостью, наличием нескольких рыхлых глыбок хроматина. Ядрышко у этих форм клеток не выявляется. Вторичные сперматоциты у половозрелых маралов встречаются в 5-10% канальцев (рис. 5).

Рис. 5. Первичные сперматоциты и сперматиды. Семенник. Марал. 12 лет. Карнуа. Гематоксилин-эозин. Об. 90, ок. 7

Поверхностные слои сперматогенного эпителия представлены сперматидами, находящимися на разных стадиях созревания. Как и у других млекопитающих, спермиогенез марала может быть подразделен на четыре фазы: Гольджи, колпачка, акросомы и окончательного формирования сперматозоида. В конце сперматогенеза, сперматозоиды, завершившие свое развитие, располагаются в центре семенного канальца.

Цитологическая картина поперечного сечения семенных канальцев у половозрелых маралов в зимний период заметно отличается от таковой у других млекопитающих. Во многих канальцах клетки сперматогенного эпителия не образуют правильных концентрических слоев, а формируют 2-3 сектора, для которых характерны свои клеточные ассоциации, отличающиеся от соседних (рис. 6). Это обстоятельство значительно затрудняет идентификацию стадий цикла сперматогенного эпителия. При анализе клеточных ассоциаций нами не выявлены устойчивые, закономерно повторяющиеся сочетания клеточных типов, в то же время некоторые из них встречаются чаще, чем другие.

16

Рис. 6. Клеточные ассоциации в семенном канальце. Марал. 10 лет. Зима. Карнуа. Гематоксилин-эозин. Об. 40, ок. 7

Наиболее распространены сочетания зиготенных и пахитенных первичных сперматоцитов со сперматидами в фазе Гольджи и фазе акросомы. Интерстиций семенника маралов, как и у других животных, содержит рыхлую соединительную ткань, кровеносные и лимфатические сосуды, а также весьма разнообразные клеточные элементы. Лимфатические сосуды мелкие и малозаметные. Кровеносные сосуды в перитубулярном пространстве также мелкие и немногочисленные

(рис. 7).

Рис. 7. Кровеносный сосуд в интерстиции семенника. Марал. 10 лет. Весна. Карнуа. Гематоксилин-эозин. Об. 90, ок. 7

Клетки интерстиция, помимо интерстициальных эндокриноцитов (клеток Лейдига), представлены фиброцитами, зрелыми и незрелыми фибробластами, гистиоцитами, лимфоцитами, миобластами и миоцитоподобными элементами. Соотношение между интерстициальными эндокриноцитами и другими типами клеток варьирует в зависимости от возраста и годового цикла (рис. 8).

17

Рис. 8. Клеточные элементы интерстиция семенника. Марал. 8 лет. Зима. Карнуа. Гематоксилин-эозин. Об. 40, ок. 7

Большая часть богатой клетками интерстициальной ткани семенника заполняет межканальцевые промежутки на стыках трех и более семенных канальцев. По характеру расположения преобладают перитубулярные и интертубулярные клетки Лейдига, которые нередко образуют скопления неопределенной формы из нескольких клеток, но могут встречаться и одиночно. Нами не обнаружено преимущественной локализации интерстициальных эндокриноцитов вокруг кровеносных сосудов.

Учитывая возможные различия между популяциями интертубулярных и перитубулярных клеток, обнаруженные у других животных, мы ограничили свои исследования перитубулярными интерстициальными эндокриноцитами. Все полученные нами морфометрические показатели относятся к этой группе клеток.

Интерстициальные эндокриноциты маралов полиморфны и довольно сходны с фибробластическими элементами. Полиморфизм, прежде всего, касается размеров и форм ядра и клеток. Анализ массива данных по объему как в течение годового цикла, так и на протяжении всей жизни позволил выделить 3 группы ядер: «мелкие» – до 31,5 мкм3, «средние» – 31,5-100, и «крупные» – свыше 100 мкм3.

Клетки со средними и крупными ядрами могут быть отнесены к активным эндокриноцитам. Морфологически они отличаются следующими особенностями: ядра занимают эксцентричное положение, чаще всего светлые, округлые или овальные с 1 ядрышком и грубыми глыбками хроматина; форма клеток округлая, овальная, полигональная, реже вытянутая. Границы клеток нечеткие, цитоплазма оксифильная, чаще зернистая, ячеистость выражена в меньшей степени, чем у других животных.

Клеточные элементы с мелкими ядрами разнородны. Среди них встречаются небольшие, округлые или овальные клетки с центрально

18

расположенными светлыми или темными округлыми и овальными ядрами с одним ядрышком и равномерно окрашенным ободком цитоплазмы с четко очерченными границами. Они отличаются более выраженной базофилией. Такие клетки нами отнесены к молодым малодифференцированным.

Наряду с этими формами отмечаются клетки разнообразных размеров с гиперхромными пикнотическими ядрами, неопределенными границами, нередко с признаками распада цитоплазмы, которая также более базофильна, чем у активных интерстициальных эндокриноцитов. Зачастую ядра деформируются, приобретая неправильную форму. Соотношение молодых и дегенерирующих клеток варьирует в зависимости от возраста и сезона.

Рядом авторов предприняты попытки классификации вариантов структурной организации интерстиция семенника млекопитающих. В основу классификаций положены степень развития соединительной ткани и особенности строения лимфатической системы интерстиция,

атакже количество и топография клеток Лейдига.

Вцелом, для семенников маралов характерно весьма умеренное развитие интерстициальной ткани: у половозрелых самцов в разные периоды годового цикла удельный объем интерстиция составляет 16,5-22,8%. При этом клеточные элементы в период полового покоя составляют около одной трети (32,5-43,6%) объема интерстиция. Остальное приходится на соединительнотканные компоненты. Кровеносные сосуды занимают не более 2-3% от объема межканальцевой ткани. Лимфатические сосуды мелкие, немногочисленные. Это позволяет отнести семенники марала по классификации Н.Н. Шевлюка (1998) к 3-му типу (из 4) – с умеренным развитием интерстициальной ткани, в которой хорошо выражены стромальные соединительнотканные компоненты. Такое строение интерстиция семенника характерно, по его данным, для собак, кроликов, быков, голубей, ящериц.

Организация интерстициальной ткани семенника марала также близка к 3-му типу (из 3 вариантов) по классификации D.W. Fawcett et al. (1973) – с многочисленными плотно упакованными клетками, относительно слаборазвитой рыхлой соединительной тканью и многочисленными мелкими лимфатическими сосудами.

Изучение эндокринного компонента семенника марала показало, что для интерстиция характерна значительная гетерогенность как клеточных элементов в целом, так и интерстициальных эндокриноцитов, что отмечается многими авторами для других видов млекопитающих

(Tahka K.M., 1986; Wrobel K.H. et al., 1988; Werner G. et al., 1991).

Наряду с клетками Лейдига в интерстиции семенника марала встречаются фиброциты, зрелые и незрелые фибробласты, лимфоциты, миобласты и миоцитоподобные элементы.

19

Основные морфологические характеристики клеток Лейдига у маралов в общих чертах совпадают с таковыми, описанными рядом авторов у других животных (Бахшинян М.З., 1995, Сухов Н.М., 1974, Францкевич Н.Н., Рябов К.П., 1975, Шевлюк Н.Н., 1995, Шевлюк Н.Н. и др., 1997, Шевлюк Н.Н., Стадников А.А., 1997).

Интерстициальные эндокриноциты маралов полиморфны, что проявляется на уровне размеров и формы как клеток, так и их ядер. Полиморфизм этих клеток отмечен для человека (Портной А.С., 1970), кошек (Невструева В.В., 1974), домашних быков и козлов (Шевлюк Н.Н., 1994) и пятнистых оленей (по нашим данным).

Особенностью клеток Лейдига марала и пятнистого оленя следует признать их сравнительно небольшие размеры, размытые границы, отсутствие ячеистости цитоплазмы. Объем ядер интерстициальных эндокриноцитов в период покоя у марала составляет 51,9±0,1 мкм3, а

упятнистого оленя – 60,1±2,4 мкм3, то есть отличаются незначительно. Эти показатели в сравнении с данными по другим млекопитающим можно считать средними.

Характер локализации клеток Лейдига достаточно типичен (перитубулярные, интертубулярные, периваскулярные), однако нами не обнаружено у марала и у пятнистого оленя преимущественной локализации клеток Лейдига вокруг кровеносных сосудов, как это имеет место

удругих млекопитающих (Бахшинян М.З., 1968, Попов А.П., 1995). Вероятно, это связано с характером кровоснабжения семенника оленей и относительно небольшим удельным объемом кровеносных сосудов в перитубулярном пространстве (по нашим данным, не более 2-3%).

2.2.Надпочечники

Упредставителей разных видов животных варьирует форма и масса надпочечников. Надпочечники по гистологическому строению

– один из наиболее вариабельных органов позвоночных животных. Этим железам свойственны видовое разнообразие строения коры и медуллы, ряда гистологических признаков. Причиной этому является его образование в филогенезе (а соответственно, и в онтогенезе) из двух разнородных зачатков, каждый из которых отличается некоторыми особенностями развития у разных видов и соединяется с другими в один орган разными способами в разное время. Видовые отличия выявляются в соотношении толщины коры и медуллы. У большинства млекопитающих кора занимает большую часть объёма надпочечника.

Надпочечники взрослых маралов располагаются асимметрично относительно позвоночного столба над верхними полюсами почек. Правый надпочечник находится непосредственно вблизи правой поч-

20