Адаптаційні зміни в організмі тварин за впливу неіонізуючої радіації

Під впливом тривалого опромінення ПЕМП і ЗІЕМП ННЧ зростає кількість аутоантигенів в організмі. Антигенними субстанціями можуть бути клітинні та субклітинні елементи у стані деструкції, а також функціонально недієві (атипові) клітини, що підлягають елімінації. Саме посилення аутоімунних реакцій при дії ЕМП є одним із пускових механізмів для каскаду виявлених імуноморфологічних ефектів, які мають неспецифічний характер (Бецкий О.В. зі співавт. 1989, 1996; Колбун Н.Д., 1988) та інші.

Вплив ПЕМП на газоенергетичний обмін у піддослідних бугайців

Впливу ПЕМП з напруженістю 146 A/м на метаболічні процеси в організмі дослідних тварин залежать від часу безперервної експозиції. Після 7 годин безперервного опромінення не відмічено змін у газоенергетичному обміні, але після 10 годин опромінення в організмі тварин наростала вентиляція легенів на 10,7 %, вірогідно (p<0,05) зріс вміст кисню у видихуваному повітрі на 8,22 % порівняно з контролем, що було спричинено зниженням - 19,87 % кількості спо-

житого кисню та проценту його утилізації, відповідно кисневий індекс крові у бугайців дослідної групи був на 25,31 % нижчим, а дихальний коефіцієнт на 18,5 % вищим порівняно з контролем.

Вплив ПЕМП і ЗІЕМП ННЧ на вихід продуктів забою у бугайців і курей

М'ясну продуктивність і якість м'яса досліджували шляхом контрольної декапітації бугайців і курей з ветеринарно - санітарною експертизою туш і внутрішніх органів. При органолептичній оцінці було встановлено, що м'ясо мало специфічний запах, властивий для цього виду тварин, м'язи на розрізі були злегка вологі, щільні, пружні (ямка, яка утворювалась при натисканні пальцем, швидко випрямлялась), туші тварин були світло-червоного або темно-червоного кольору. Маса парної туші у бугайців дослідної групи була на 20 кг. більшою, ніж у контрольних тварин (табл.1).

Таблиця 1 Маса туші й внутрішніх органів у бугайців (n=4, М±m)

Обстеженням внутрішніх органів бугайців не було виявлено патологічних змін, а також відхилень в їхній формі і кольорі. Печінка бугайців дослідної групи була нормального кольору, пружна, без сторонніх запахів. Нирки - типового кольору з чітко помітними межами розподілу сірої і білої речовин. Легені - без уражень і вогнищ запалень. Селезінка з характерною зернистістю на зрізі, помірної щільності і специфічного кольору. Ендокард - блискучий, без гіперемії, серцевий м'яз щільний, нормального кольору. Порівнюючи масу внутрішніх органів у дослідних бугайців з аналогічними показниками у контролі, відмінності не виявлено.

Аналогічна картина була відмічена порівняльним аналізом післязабійних показників у курей: збільшення маси тушки на 7,2 % у курей дослідної групи порівняно з контролем .

Отже, проведений нами аналіз показав, що електромагнітне опромінення позитивно впливає на забійні показники: достовірне збільшення живої передзабійної маси, маси парної туші, відсутність патологічних змін у внутрішніх органах дозволяє використовувати їх як субпродукти.

Морфологічні зміни залоз внутрішньої секреції у бугайців під впливом постійного електромагнітного поля

Гістологічні дослідження зразків: гіпофіза, щитовидної, наднирникових залоз і сім'яників у бугайців показали, що гістологічна будова гіпофіза у дослідних тварин не відрізнялась від такої у групі контрольних тварин, за винятком змін в аденогіпофізі, де було відмічено значне збільшення ацидофільних клітин

У щитовидній залозі тварин дослідної групи відмічено досить помітне збільшення фолікулів порівняно з тваринами контрольної групи. Клітини кубічного епітелію у фолікулах збільшені і містять менше гомогенного колоїду, значно більше секреторних крапель в апікальній частині фолікулярних клітин. Це свідчить про підвищену інкрецію цими клітинами тиреоглобуліну та вивільнення кінцевих продуктів - тироксину і трийодтироніну.

Гістологічна будова наднирникових залоз, у тварин дослідної групи характеризувалась помітним потовщенням сполучної капсули, а також гіперплазією коркової субстанції, зокрема пучкової та сітчастої зон, де помітні як капілярів у корковій зоні бугайця віком 20 місяців, дослід - опромінення ПЕМП 2460 год. Гематоксилін і еозин МБІ-15, х 70.1-ендокриноцит; 2-капіляр.

У сім'яниках бугайців дослідної групи спостерігали зміни, що, насамперед, стосуються сперматогенезу. На зрізі сім'яника у канальцях видно значне зменшення кількості дозрівших сперматозоїдів, які спостерігались лише у поодиноких канальцях, а в деяких зрізах були відсутні.

У придатках сім'яників відмічали вогнища, а у деяких випадках на значному протязі десквамацію епітелію різного ступеня - від поодиноких клітин у просвіті епітелію протоків до великих пластів десквамованих клітин

Отже, проаналізувавши адаптаційні морфологічні зміни у залозах внутрішньої секреції бугайців дослідної групи, необхідно відзначити наступне: в аденогіпофізі збільшується кількість ацидофільних клітин, що синтезують соматотропний, адренокортикотропний та лактогенний гормони. У щитовидній залозі виявлено морфологічне підтвердження підвищення секреторної активності фолікулярних клітин, що синтезують тироксин та трийодтиронін - у вигляді збільшення клітин, великої кількості крапель внутрішньоклітинного секрету. У наднирникових залозах знайдено гіперплазію пучкової і сітчастої зон, тобто морфологічного субстрату, що відповідає за синтез глюкокортикоїдів. У статевих залозах відмічені зміни, що призводять до пригнічення сперматогенезу, зменшення у сім'яниках кількості дозріваючих клітин. У придатках сім'яників - десквамацію епітелію різного ступеня ураженості: від поодиноких клітин у просвіті протоків до великих пластів десквамованих клітин. Тобто зміни, що викликають підвищену секреторну активність гормонів, які відповідають за вуглеводний, білковий обмін в організмі, підвищують інтенсивність обміну у клітинах організму, росту тварин.

Морфологічні зміни внутрішніх органів і залоз внутрішньої секреції у курей під впливом ЗІЕМП ННЧ

Дослідження зразків: серця, легенів, печінки, селезінки, нирок, гіпофіза, підшлункової залози, яєчника у курей показали, що гістоструктура міокарда у курей дослідної групи характеризується потовщенням м'язових волокон і помірною їх гіпертрофією, а також міжм'язовим набряком. У легенях курей дослідної групи відмічалось більш виражене повнокрів'я.

Гістоструктура печінки у курей у дослідній групі на всіх гістологічних зрізаххарактеризувалась набряком гепатоцитів та помірною лімфоцитарною інфільтрацією портальних трактів

Гістологічна будова селезінки у курей дослідної групи характеризувалась помітним повнокрів'ям, збільшенням кількості лімфоцитів, помірним підвищенням активності макрофагів синусів

У нирках курей дослідної групи у корковій зоні відмічались вогнищеві лімфоцитарні інфільтрати, які не спостерігались у нирках курей контрольної групи

Дослідження підшлункової залози показало, що у курей дослідної групи у підшлунковій залозі у стромі відмічалась вогнищева лімфоцитарна інфільтрація. На гістозрізах гіпофіза курей дослідної групи у передній долі видно більш виражену проліферацію ацидофільних клітин порівняно з контрольною групою. Проведений аналіз гістологічної будови яєчника у курей дослідної групи показав збільшення кількості фолікулів на різних стадіях розвитку, вони були збільшених розмірів і мали більшу кількість жовткових зерен.

Отже, результати досліджень свідчать, що у курей, які знаходились під впливом ЗІЕМП ННЧ з частотою 8 Гц, амплітудою коливання 100 в і експозицією 3 години впродовж 60 діб, у частині органів відбувалась їх помірна гіпертрофія - у міокарді і проліферація клітин в аденогіпофізі, а також в яєчнику, де відмічено збільшення кількості фолікулів, їх розміри та атрезія. В інших органах (легенях, печінці, підшлунковій залозі, нирках, селезінці) відмічалися вогнищеві лімфоцитарні інфільтрати як прояв місцевої імунної реакції, яких ми не знаходили у контрольній групі.

Вогнищеві скупчення клітин лімфоїдного ряду в органах спостерігаються при реакціях гіперчутливості уповільненого типу, при яких підвищується імунний стан організму за рахунок збільшення кількості імунокомпетентних клітин.

Вплив ПЕМП і ЗІЕМП ННЧ на ріст, розвиток і продуктивність тварин

Дослідження інтенсивності росту і продуктивності у піддослідних тварин показало, що ці показники змінювалися неоднаково залежно від експериментальних умов. Результати досліджень показують, що при опроміненні ПЕМП з напруженістю 146 A/м і експозицією 7 годин впродовж 485 діб середньодобові прирости у дослідних бугайців за весь період вирощування були на 60-100 г., а передзабійна жива маса на 14,8 % більшими порівняно з контрольними тваринами.

Молодняк кролів, народжений батьками, яких впродовж 395 діб опромінювали ЗІЕМП ННЧ з частотою 8 Гц, амплітудою коливання 100 в і експозицією 3 години, за середньодобовим приростом у перші 92 доби після народження переважав контрольних тварин, однак після 122-х діб жива маса і середньодобові прирости між групами зрівнялись.

Несучість у курей дослідної групи була вищою на 20 % порівняно з контролем. Кури дослідної групи несли яйця більші за розміром, часто траплялись яйця з двома жовтками. Несучість у перепілок дослідної групи не відрізнялась від контрольної групи, хоча яйця дослідних перепілок були більшими за розміром і в багатьох випадках були з двома жовтками.

Таким чином, на підставі проведених досліджень необхідно відмітити, що неіонізуюча радіація позитивно впливає на ріст, розвиток і продуктивність тварин.

Вплив ПЕМП і ЗІЕМП ННЧ на жирнокислотний склад ліпідів у м'язах бугайців і курей

Загальний вміст ліпідів у скелетних м'язах курей дослідної групи був меншим на 18,25 %, порівняно з контрольною птицею. Жирнокислотний склад загальних ліпідів характеризувався більшим вмістом ненасичених, в основному за рахунок вірогідного (р<0,05) зростання лінолевої, ліноленової а також вірогідним зростанням (р<0,01) ейкозотриєнової та екозопентаєнової жирних кислот й вірогідним (р<0,05) зменшенням вмісту насичених, зокрема маргаринової та моноєнових: олеїнової та гептадеценової жирних кислот, що вплинуло на вірогідне (р< 0,05) зниження індексу насиченості.

Порівняння жирнокислотного складу ліпідів у найдовшому м'язі спини бугайців показав, що у тварин дослідної групи тривале опромінення ПЕМП істотно не вплинуло на цей показник. Проте сума ненасичених жирних кислот зменшувалась в основному за рахунок вірогідного (р<0,05) зменшення олеїнової та ейкозодиєнової, поряд з цим відмічено вірогідне (р<0,05) збільшення ейкозотриєнової та ейкозопентаєнової жирних кислот.

Вплив постійного електромагнітного опромінення на амінокислотний склад білків у гомогенатах м'язів бугайців

Встановлено, що сума амінокислот у найдовшому м'язі спини дослідних бугайців була на 10,98 % вірогідно (р<0,01) більшою, ніж у тварин контрольної групи. Зростання загальної суми амінокислот відбувалось за рахунок вірогідного (р<0,001) збільшення на 9,89 % суми замінних, а також вірогідного (р<0,05) зростання на 12,26 % суми незамінних амінокислот, в основному за рахунок достовірного (р<0,01) зростання на 9,39 % - аспарагінової кислоти, 9,67 % - серину, 11,28 % - проліну, 12,23 % - аланіну, 9,98 % - ізолейцину, 10,79 % - лейцину, 12,30 % - фенілаланіну, а також вірогідного (р<0,001) зростання на 9,46 % - треоніну, 15,74 % - глутамінової кислоти, 15,47 % - тирозину і на 9,41 % - лізину.

Отже, тривале опромінення бугайців ПЕМП з напруженістю 146 A/м і експозицією 7 годин впродовж 485 діб спричиняло зростання суми амінокислот у скелетних м'язах білків за рахунок вірогідного зростання замінних і незамінних амінокислот.

Вплив ПЕМП і ЗІЕМП ННЧ на вміст мінеральних елементів у м'язовій та кістковій тканинах тварин

Порівняльний аналіз впливу тривалого опромінення бугайців ПЕМП з напруженістю 146 A/м і експозицією 7 годин впродовж 485 діб на вміст життєвоважливих мінералів (цинку, заліза, кальцію, натрію, калію, магнію, міді, марганцю, хрому, свинцю) у скелетних м'язах дослідних бугайців, а також короткотривалого впливу ЗІЕМП ННЧ з частотою 8 Гц, амплітудою коливання 100 в з експозицією 3 години впродовж 60-ти діб на вміст кальцію, калію, натрію, магнію, кадмію, кобальту, хрому, міді, заліза, марганцю, нікелю, свинцю, стронцію, цинку у м'язах й кістках курей показав, що у гомогенаті грудних м'язів у курей дослідної групи збільшувався вміст кальцію на 239,2 %, міді на 558,41 % , заліза на 206 %, нікелю на 1293,5 %, цинку на 276 %. Поряд з цим був меншим вміст кадмію на 12,14 %, свинцю на

16,76 % порівняно з аналогічними показниками у контролі. Результати дослідження вмісту мінеральних елементів у кістяку курей дослідної і контрольної груп переконують, що у птахів дослідної групи було вірогідно більше міді на 170,7 %, калію на 156,93 %, натрію на 117,33 %. Поряд з цим відмічено вірогідне зменшення кальцію на 14,34 %, стронцію на 21,91 %.

Протилежні результати за вмістом мінеральних елементів у м'язовій тканині ми спостерігали у дослідних бугайців. Дослідженнями було встановлено зменшення вмісту заліза на 26,2 %, міді на 42,6 %, хрому на 51,6 %, свинцю на 19 % цинку на 15 % порівняно з аналогічними показниками у тварин контрольної групи.

Отже, короткотривале опромінення курей ЗІЕМП ННЧ впродовж 60-ти діб сприяє вірогідному зростанню у м'язовій тканині: кальцію, міді, заліза, нікелю, цинку, проте вірогідно зменшується вміст кадмію і свинцю у кістковій тканині, вірогідно зростає вміст: міді, калію, натрію, але зменшується вміст кальцію і стронцію. Тривале опромінення бугайців ПЕМП впродовж 485 діб сприяє вірогідному зменшенню у м'язовій тканині: міді, заліза, хрому, цинку, свинцю.

Економічна ефективність застосування електромагнітного опромінення

Економічна ефективність застосування електромагнітного опромінення визначається підвищенням продуктивності та зростанням середньодобового приросту маси тіла (на 16 - 20 %), скороченням технологічного процесу за рахунок швидшого одержання маси тіла тварин. До того ж викликає неспецифічну адаптивну реакцію у тварин, підвищує захисні функції імунної системи. Економічну ефективність застосування електромагнітного опромінення визначали згідно з загальноприйнятими методиками, у результаті чого було встановлено, що фактичний економічний ефект від застосування ПЕМП з напруженістю 146 A/м і експозицією 7 годин впродовж 485 діб при вирощуванні молодняку великої рогатої худоби становив відповідно 312,5 грн. на одну тварину, а від застосування у птахівництві змінного імпульсного електромагнітного поля з частотою 8 Гц, напруженістю 100 в., впродовж 60 діб становив 2, 07 грн. на курку - несучку.

Висновки

У дисертації наведено теоретичне обґрунтування і нове вирішення проблеми, що полягає у дослідженні адаптаційних змін в організмі сільськогосподарських тварин за умов впливу слабоінтенсивного постійного і змінного імпульсного наднизькочастотного електромагнітного поля. Встановлено, що ЕМП змінює активність систем, відповідальних за розвиток і перебіг адаптаційно-компенсаторних реакцій організму, а якість цих змін залежить від інтенсивності його дії, часу експозиції і кількості сеансів опромінення.

1. Відповідь організму на вплив неіонізуючої радіації організовує і контролює нейроендокринна система шляхом змін морфофункціонального стану певних ендокринних залоз. Морфологічна перебудова передньої долі гіпофіза, щитовидної і наднирникових залоз спрямована на забезпечення зростаючих потреб в гормонах: соматотропному, тиреоїдних і глюкокортикоїдах, відповідальних за рівень обміну речовин, від котрих залежить перебіг адаптивних реакцій в організмі тварин.

2. Електромагнітне поле викликає гістологічні зміни у залозах внутрішньої

секреції, які у передній долі гіпофіза супроводжуються збільшенням ацидофільних клітин, у наднирникових залозах - гіперплазією сітчастої зони а у сім'яниках - продуцентів сперматозоїдів.

3. Механізм неспецифічних цитологічних реакцій системи крові на дію електромагнітного поля пов'язаний з регуляторним впливом нейроендокринної системи і супроводжується перерозподілом лейкоцитів між кров'ю та кістковим мозком. Виявлена фазність і стадійність змін показників морфологічного і біохімічного складу крові.

4. При тривалій дії електромагнітного поля у бугайців виникають кількісні зміни клітин імунної системи, еритроцитів, тромбоцитів - підвищення міграції і перерозподілу лейкоцитів, нейтрофільних гранулоцитів крові, збільшення вмісту антитілоутворюючих клітин, активація еритропоезу, тромбоцитоутворення.

5. Опромінення кролів ПЕМП впродовж двох місяців сприяє підвищенню бактерицидної активності сироватки крові на 40,9 % (р<0,001). Превентивне опромінення тварин ЗІЕМП ННЧ впродовж 9 діб перед введенням вакцини призводить до зростання титру антитіл в крові після вакцинації на 92 % (р<0,05).

6. Короткотривале опромінення бугайців ПЕМП з напруженістю 146 А/м впродовж 7 годин не викликає змін у газоенергетичному обміні; після 10 годин - зростає уміст кисню у видихуваному повітрі на - 8,22 % (р<0,05), знижується: кількість спожитого кисню на-19,87 % (р<0,05), кисневий індекс крові на - 25,31 % (р<0,05), коефіцієнт теплопродукції на - 16 % (р<0,05).

7. Неіонізуюча радіація позитивно впливає на ріст, розвиток та продуктивність тварин (при 7-годинному опроміненні бугайців ПЕМП з напруженістю 146 А/м впродовж 485 діб) встановлено збільшення: середньодобових приростів на 16 -20 % (р<0,05), живої передзабійної маси - 14,8 % (р<0,05), маси парної туші - 15 % (р<0,05). У курей при 3 - годинному опроміненні ЗІЕМП ННЧ впродовж 60 діб відмічено зростання несучості на 20 %.

8. Вплив ЕМП на репродуктивну функцію тварин залежить від тривалості-

опромінення і характеризується різною спрямованістю змін: при опроміненні курей ЗІЕМП ННЧ впродовж 60 діб - збільшується кількість фолікулів, їх розмір та атрезія. У бугайців, після дії ПЕМП з напруженістю 146 А/м впродовж 485 діб, зменшується в канальцях сім'яників чисельність дозрівших сперматозоїдів, в придатках сім'яників встановлена десквамація епітелію у протоках.

9. М'язова тканина реагує на вплив неіонізуючої радіації зміною амінокислотного складу білків. Вплив ПЕМП на бугайців з напруженістю 146 А/м впродовж 485 діб викликає у найдовшому м'язі спини зростання (р<0,01) загальної суми амінокислот - на 10,98 % за рахунок збільшення - на 12,26 % (р<0,001) суми замінних та - на 9,89 % (р<0,01) суми незамінних амінокислот.

10. Вплив ЗІЕМП ННЧ на курей з частотою 8 Гц і амплітудою 100 в впродовж 60 діб сприяє зростанню (р<0,05) в м'язах вмісту ненасичених жирних кислот (лінолевої, ліноленової, ейкозодієнової, ейкозопентаєнової), зменшенню (р<0,05) вмісту насичених жирних кислот та зниженню (р<0,05) індексу насиченості.

11. Мінеральний склад м'язової тканини тварин залежність від терміну перебування їх в зоні впливу електромагнітного поля. При застосуванні ЗІЕМП ННЧ у курей впродовж 60 діб спостерігається підвищення (р<0,05; - р<0,001) вмісту: кальцію, міді, заліза, нікелю, цинку та зменшення (р<0,05) кадмію і свинцю.

12. Економічна ефективність застосування загального опромінення електромагнітним полем за період досліду у перерахунку на одну голову бугайців становить 312,5 грн., а на курку - несучку -2,07 грн.

Пропозиції виробництву