Функциональное становление дыхательной системы у новорожденных телят

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГНУ Всероссийский НИВИ патологии, фармакологии и терапии, Воронеж, Россия

Функциональное становление дыхательной системы у новорожденных телят

Черницкий А.Е.

После рождения животное попадает в условия, существенно отличающиеся от внутриутробных, где значительно ниже окружающая температура, появляются гравитация, новые зрительные, тактильные, звуковые и вестибулярные раздражители, требуется переход на другой тип дыхания и способ получения питательных веществ. Процесс адаптации к внеутробным условиям жизни сопровождается изменениями практически во всех функциональных системах организма. Совокупность адаптационных реакций новорожденного называют пограничными (транзиторными) состояниями. В отличие от анатомо-физиологических особенностей новорожденного, транзиторные состояния появляются в процессе родов или после рождения и проходят с завершением адаптационного периода. В раннем неонатальном онтогенезе можно выделить 3 этапа наибольшего напряжения адаптивных реакций: первые 30 минут жизни (острая респираторно-гемодинамическая адаптация); первые 6 часов (период аутостабилизации, синхронизации основных функциональных систем) и 3-4-е сутки внеутробной жизни (напряженная метаболическая адаптация) (Шабалов Н.П., 2004). Эти состояния называют пограничными не только потому, что они возникают на границе двух периодов жизни (внутриутробного и внеутробного), но и потому, что обычно физиологичные для новорожденных, при определенных условиях (в зависимости от гестационного возраста при рождении, особенностей течения внутриутробного периода и родового акта, условий внешней среды, содержания и кормления новорожденного) они могут принимать патологические черты.

Становление функции внешнего дыхания у детей довольно полно описано в работах Робертсон Н.Р.К. (1998), Шабалова Н.П. (2004) и других авторов, у сельскохозяйственных животных изучено в меньшей степени (Акатов В.А. с соавт., 1977), а метаболической и влаговыделительной функций легких - до сих пор не исследовано. Из литературных данных известно, что освобождение легких от фетальной легочной жидкости происходит при прохождении плода по родовым путям путем удаления ее через рот и нос (около 50%), всасывания оставшегося объема в лимфатические пути и прекращение ее секреции. Сразу после рождения происходит активация дыхательного центра, что определяет первый вдох новорожденного. Легкие заполняются воздухом, создается функциональная остаточная емкость. Расширяются легочные артериальные сосуды, снижается сосудистое сопротивление в легких, увеличивается легочной кровоток, происходит закрытие фетальных шунтов между малым и большим кругами кровообращения. Первый вдох осуществляется под нисходящим влиянием ретикулярной формации на дыхательный центр. Активируют ретикулярную формацию нарастающие при родах гипоксемия, гиперкапния, ацидоз и другие метаболические изменения, а также комплекс температурных, проприорецетивных и тактильных стимулов. У новорожденных детей в первые 2-3 дня жизни минутная вентиляция легких превышает средние значения в более старшем возрасте в 1,5-2 раза (Шабалов Н.П., 2004). Известно, что у многих видов млекопитающих при рождении плохо развиты альвеолярные мешки и альвеолы. В ранний неонатальный период продолжается созревание альвеол и формирование аэрогематического барьера, усиленно образуется сурфактант (Ефанова Л.И., Сайдулдин Е.Т., 2004; Шабалов Н.П., 2004). Транзиторная гипервентиляция новорожденного направлена не только на устранение послеродового метаболического ацидоза, но и на расширение бронхиол и расправление легких. Среди педиатров и физиологов до настоящего времени отсутствует единое мнение о механизме и сроках расправления легких после рождения. Одни авторы придерживаются «взрывной» концепции, согласно которой легкие расправляются в течение нескольких минут после рождения, другие - «постепенной», в соответствии с которой расправление легких у новорожденного продолжается от нескольких часов до 3-4-х дней (Шабалов Н.П., 2004). У животных подобные исследования не проводились.

Цель исследований - изучить показатели функции внешнего дыхания и респираторного влаговыделения у телят в период новорожденности.

Материалы и методы. Исследования проведены в ООО «Воронежпищепродукт» Новоусманского района Воронежской области на 25 новорожденных телятах: 20 - с нормальной и 5 - с пониженной жизнеспособностью. С рождения до 1,5-месячного возраста за животными вели ежедневное клиническое наблюдение: учитывали температуру тела, частоту сердечных сокращений и дыхательных движений (ЧДД) в минуту, состояние видимых слизистых оболочек, количество резцов, мышечный тонус, время появления сосательного рефлекса и уверенной позы стояния, аппетит. Определяли чувствительность гортани, трахеи и межреберных промежутков при пальпации, регистрировали время появления первых клинических признаков респираторной патологии, наличие и характер кашля, хрипов, одышки, истечений из носовой полости. Проводили пробы с функциональной нагрузкой, определяли минутный объем дыхания (МОД) и дыхательный объем (ДО). На 1-е, 3-и, 7-е и 14-е сутки жизни у телят получали конденсат выдыхаемого воздуха (КВВ) (Черницкий А.Е., 2009). Метод получения КВВ основан на принципе противотока, сущность которого заключается в том, что животное дышит в специальной маске, снабженной системой клапанов, не позволяющих смешиваться вдыхаемому и выдыхаемому воздуху. Выдыхаемый воздух, охлаждаясь тающим льдом, конденсируется и собирается в специальный контейнер. Сразу после получения образца КВВ измеряли его pH, учитывали объем конденсата, образующийся у телят за минуту и из 100 литров выдыхаемого воздуха (ВВ). Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с помощью программы «Statistica 6.0».

Результаты исследований и обсуждение. Проведенные исследования показали, что для всех новорожденных телят в первые дни жизни характерна транзиторная гипервентиляция. У здоровых жизнеспособных телят она проходит в первые 48 часов после рождения. При этом частота сердечных сокращений и дыхательных движений к 3-м суткам жизни снижаются по сравнению с суточным возрастом на 9,9 и 20,5% (Р<0,05) соответственно, минутный объем дыхания достоверно не изменяется, а дыхательный объем возрастает на 44,2% (Р<0,05). На 7-е сутки частота сердечных сокращений и дыхательных движений снижаются по сравнению с суточным возрастом еще в большей степени - на 24,3 и 39,4% (Р<0,05) соответственно, а МОД и ДО - остаются на том же уровне, что и в возрасте 3-х суток.

Таблица 1. Показатели функции внешнего дыхания у здоровых телят (n=9)

Примечание: *- P<0,05 по сравнению с аналогичными показателями в суточном возрасте

Из данных, представленных в таблице 1, видно, что наибольшие значения частоты дыхательных движений у новорожденных телят регистрируют в первые 24 часа жизни, затем к 3-м суткам она постепенно снижается, при этом увеличивается дыхательный объем (глубина дыхания). Транзиторная гипервентиляция у телят направлена на устранение послеродового метаболического ацидоза. По данным Грищенко В.А. и соавт. (1999) нормализация кислотно-основного состояния (КОС) у телят обычно происходит в течение первых суток после рождения. Это достигается, прежде всего, напряжением почечного и дыхательного механизмов компенсации, что ведет к установлению и сохранению щелочного характера КОС крови, свойственного жвачным животным. Уровень молочной кислоты в крови телят уже через сутки снижается по сравнению с фоновым при рождении на 26,3% (Р<0,05), что свидетельствует о постепенном восстановлении биохимических процессов в постгипоксический период вследствие включения механизмов, способствующих увеличению доставки кислорода к тканям (Каверин Н.Н., 2005). Совместно с респираторной компенсацией происходит нормализация циркуляторной составляющей общего кислородного статуса организма. По данным Мельничук Д.О. и соавт. (2001) стабилизация метаболических параметров у телят происходит в течение первых часов после рождения, тогда как респираторные возвращаются к норме через 24-36 часов.

У телят с пониженной жизнеспособностью (n=5) частота сердечных сокращений и дыхательных движений на 3-и сутки жизни по сравнению с суточным возрастом снижается незначительно - на 7,0 и 13,8% (Р<0,05) соответственно, а дыхательный объем, несмотря на увеличение на 29,2% (Р<0,05), остается существенно (на 25,2%, Р<0,05) ниже, чем у здоровых жизнеспособных телят. При этом увеличение дыхательного объема носит временный характер и на 7-14-е сутки жизни достоверно не отличается от дыхательного объема в суточном возрасте.

У жизнеспособных телят, заболевших микро- и макробронхитом в профилакторный период (n=7), снижение частоты сердечных сокращений и дыхательных движений происходит только к 7-м суткам жизни - на 4,5 и 29,3% (Р<0,05) соответственно по сравнению с суточным возрастом, то есть период респираторной адаптации у них более продолжительный. Минутный объем дыхания снижается на 29,7% (Р<0,05), при этом дыхательный объем остается без существенных изменений, что свидетельствует о неполном расправлении и низкой аэрации легких.

Известно, что влаговыделительная функция легких у телят тесно связана с продукцией в альвеолах и бронхах жидкого секрета, избыток которого абсорбируется эпителием верхних дыхательных путей. Выделение водяных паров при дыхании обусловлено фильтрацией воды из сосудов малого круга кровообращения и верхних дыхательных путей и регулируется притоком крови. Вода последовательно проходит мембраны и цитозоль эндотелия капилляров, базальную мембрану, альвеолярный эпителий, высокоселективный слой гликокаликса и сурфактанта, а также движется через межклеточные щели и контакты. Эндотелий легочных капилляров при этом активно участвует в переносе и контроле уровня гормонов, ферментов и ряда других биологически активных веществ (Черницкий А.Е., 2009). Показатели респираторного влаговыделения у здоровых жизнеспособных телят представлены в таблице 2.

Таблица 2. Показатели респираторного влаговыделения у здоровых телят (n=9)

Примечание: *- P<0,05 по сравнению с аналогичными показателями в суточном возрасте

Из таблицы 2 видно, что объем влаги, выделяемой с выдыхаемым воздухом, у здоровых жизнеспособных телят с 1-го по 14-й дни жизни существенно не изменяется, а pH КВВ - повышается. С завершением транзиторной гипервентиляции, при компенсации послеродового метаболического ацидоза, уровень pH КВВ у телят повышается по сравнению с фоновым при рождении на 3,0-5,2% (P<0,05).

У телят с пониженной жизнеспособностью увеличения pH КВВ с возрастом не происходит («закисление» бронхоальвеолярной жидкости), а объем КВВ, образующегося из 100 л выдыхаемого воздуха, превышает средние значения у здоровых жизнеспособных животных на 57,3-91,4% (P<0,05). Те же закономерности характерны для жизнеспособных телят, заболевших микро- и макробронхитом в профилакторный период. Повышенное выделение влаги при дыхании у телят, предрасположенных к развитию респираторных болезней, вероятно, связано с повреждением биомембран клеток респираторного тракта и нарушением процессов абсорбции и секреции воды и электролитов.

В результате проведенных исследований установлена связь заболеваемости новорожденных телят респираторными болезнями с продолжительностью и характером течения физиологической адаптации кардиореспираторной системы. У здоровых жизнеспособных телят транзиторная гипервентиляция завершается к 3-м суткам жизни и приводит к расправлению легких, что проявляется увеличением дыхательного объема (глубины дыхания) при неизменной величине МОД. С завершением физиологической гипервентиляции и устранением метаболического ацидоза pH КВВ повышается по сравнению с суточным возрастом на 3,0-5,2% (P<0,05). У телят с нормальной и пониженной жизнеспособностью, впоследствии заболевающих микро- и макробронхитом, период физиологической адаптации более продолжительный (до 7-ми суток), дыхательный объем и pH КВВ по сравнению с суточным возрастом достоверно не повышаются.

Литература

адаптивный дыхание теленок новорожденность

1. Акатов В.А., Конов Г.А., Поспелов А.Н. Ветеринарное акушерство и гинекология.- Л.: Колос, 1977.- 656 с.

2. Грищенко В.А., Любецька Т.В., Мельничук Д.О. Компенсація змін кислотно-лужного балансу в інтактних новонарождених телят і за умов експериментального метаболічного ацидозу та алкалозу // Укр. біохім. журн.,1999, Т. 71, № 6.- С. 71-76.

3. Ефанова Л.И., Сайдулдин Е.Т. Защитные механизмы организма. Иммунодиагностика и иммунопрофилактика инфекционных болезней животных.- Воронеж: ВГАУ, 2004.- 391 с.

4. Каверин Н.Н. Оксидантно-антиоксидантный статус новорожденных телят и влияние на него селеноорганического препарата селекор: дисс. … канд. биол. наук.- Воронеж, 2005.- 206 с.

5. Мельничук Д.О., Грищенко В.А., Цвіліховський М.І. Кислотно-основний гомеостаз організму новонароджених телят // Укр. біохім. журн., 2001, Т. 73, № 6.- С. 123-126.

6. Робертсон Н.Р.К. Практическое руководство по неонатологии: Пер. с англ.- М.: Медицина, 1998.- 514 с.

7. Черницкий А.Е. Биохимическая характеристика конденсата выдыхаемого воздуха у телят в норме и при респираторной патологии: дисс. … канд. биол. наук.- Воронеж, 2009.- 203 с.

8. Шабалов Н.П. Неонатология. Учебн. пособие: В 2 т., Т. 1., 3-е изд., испр. и доп.- М.: МЕДпресс-информ, 2004.- 608 с.

Размещено на Allbest.ru