Влияние физических факторов на морфологию головного мозга эмбрионов кур

УДК 636.52/.58:591.3/4

ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА МОРФОЛОГИЮ ГОЛОВНОГО МОЗГА ЭМБРИОНОВ КУР

Александр Геннадиевич Шутенков, к. биол. н.

ФГБОУ ВО «Великолукская государственная сельскохозяйственная академия», Россия, г. Великие Луки

Головной мозг является главным органом центральной нервной системы. В данной статье представлены данные по влиянию низкочастотного магнитного поля и низкоинтенсивного лазерного воздействия на головной мозг куриных эмбрионов. Исследования были проведены на эмбрионах кур кросса Хаббард F15 Уайт. Воздействие физических факторов производилось на куриные яйца перед инкубацией. Экспозиция магнитного излучения равнялась 20±2 с, для лазерного излучения время воздействия - 25 с. Исследования морфологических изменений головного мозга производились с пятых суток эмбрионального развития. При изучении головного мозга вначале проводилась оценка в целом массы головы, затем -относительной массы мозга по отношению к туловищу. Установлено, что при воздействии магнитного поля и лазерного излучения абсолютная масса головы в опытных группах выше, чем в контрольной, в среднем на 0,5-1 г. К 20-м суткам инкубации показатель относительной массы головного мозга куриных эмбрионов снизился до 2,23% в контрольной группе, до 2,42% - под действием магнитного поля и до 2,17% - после воздействия лазерного излучения. При изучении массы отделов головного мозга у эмбрионов было обнаружено усиление активности развития левого полушария под действием лазерного излучения, правого полушария - под действием магнитного поля. Масса среднего мозга при воздействии лазерного излучения к концу инкубации составила 0,287 г, что выше показателя контрольной группы на 0,013 г. В группе с использованием магнитного поля масса продолговатого мозга была больше, чем в контрольной группе, на 0,061 г. Под воздействием лазерного излучения масса продолговатого мозга увеличилась на 0,03 г по отношению к контролю.

Ключевые слова: антенатальный онтогенез, головной мозг, эмбрион кур.

Введение

Морфология головного мозга -это изучение структурных показателей мозга, к которым можно отнести объем и его форму. Помимо указанных показателей, немаловажное значение имеют такие, как вес, консистенция, васкуляризация. Эталоном для сравнения головного мозга разных популяций животных и птицы являются здоровые органы, которые при этом анатомически правильно сформированы. «Здоровый» голов-

ной мозг можно считать контролем морфологии, он может быть использован для выявления различий в структуре, связанных с соответствующими заболеваниями. Морфология головного мозга также может быть использована для лучшего понимания нормы развития органа как в антенатальном онтогенезе, так и в постнатальном развитии организма, в том числе и при старении как макроорганизма, так и отдельных его составляющих частей. Известно, что

головной мозг является одним из основных органов организма и именно с его помощью происходит регулировка, контроль и координация всех систем организма. Головной мозг относится к нервной системе организма. Дисфункция нервной системы ведет к разногласию в работе как отдельных органов, так и их систем. Именно головной мозг отвечает за координацию движений, контролирует яичную продуктивность птицы. От закладки головного мозга в антенатальном периоде развития зависит, какая область его будет более функциональна, а какая не будет участвовать в жизнедеятельности организма и займет направление запасного звена. Кроме того, изучение морфологии мозга является основой для выявления индивидуальных различий у конкретных видов животных и птицы. Известно, что нервная система очень чувствительна к внешним воздействиям на всех периодах его развития, поэтому оценка качества воздействия внешних физических факторов на эмбрион кур является весьма актуальной темой. Физическое воздействие может осуществляться как в момент инкубации, в критические периоды ее, так и до закладки яиц в инкубатор.

Для решения многих проблем птицеводства, связанных с проведением селекции, осуществлением разведения, повышения вывода и выводимости и в целом усовершенствования продуктивных качеств сельскохозяйственной птицы в современных условиях требуется углубление знаний биологии, позволяющее успешно решать многие из

этих проблем [1]. В связи с увеличением требований производства в отечественной и зарубежной литературе в значительной степени возросло число научных работ, касающихся общих вопросов морфологии, физиологии и разведения домашних птиц с учетом особенностей их биологии, питания, содержания и эксплуатации [4, 5].

В последние годы появляются данные о неоднозначном влиянии на эмбриогенез птиц низкоинтенсивного лазерного излучения, которые указывают на положительное воздействие лазерного излучения на ход эмбриогенеза и вывод цыплят. Они показали, что наиболее эффективной является экспозиция в течение 60 с при мощности излучения 0,01-0,05 мВт/см2 [3].

Эксперименты же других авторов [2] показали появление аномалий развивающихся эмбрионов, их частой гибели и уменьшения вывода цыплят при воздействии низкоинтенсивного лазерного излучения на яйца в процессе инкубации.

Целью наших исследований было изучение морфологических показателей головного мозга эмбрионов кур под воздействием физических факторов.

Материал и методы

Материалом для исследования послужили эмбрионы кур в антенатальном периоде развития. Методами для исследования были выбраны эмпирический, статистический, анатомический.

Для проведения исследования были отобраны инкубационные яйца

кур мясного направления кросса ХАББАРД Ф 15 УАЙТ в количестве 40 шт. Эмпирически была выявлена доза физических воздействий, которая складывалась из экспозиции магнитного излучения - 20±2 с (45 импульсов), что соответствовало первой опытной группе; лазерного излучения - 25 с с длиной волны лазерного луча 0,87-0,97 мкм, частотой 20-2000 Гц, средней мощностью излучения - 0,25 Вт, что соответствовало второй опытной группе. Воздействие осуществлялось до закладки инкубационного яйца в инкубатор. После чего инкубация осуществлялась в штатном режиме.

Результаты и обсуждение

При изучении головного мозга сначала проводилась оценка в целом массы головы, затем относительной массы мозга по отношению к туло-

вищу. При изучении изменений массы головы эмбрионов кур были получены результаты, представленные на рисунке 1.

Исходя из результатов, полученных при измерении массы головы эмбрионов, установлено, что практически за весь период развития эмбриона масса головы была больше в опытных группах. На 5-е и 13-е сутки развития отмечена достоверно значимая большая масса головы в опытных группах. К концу инкубации достоверно большая масса головы отмечается в первой опытной группе, при воздействии низкочастотного магнитного поля.

Для изучения головного мозга, начиная с 5-х суток инкубации, мы осуществляли вскрытие черепной коробки и извлечение головного мозга эмбрионов. Полученные данные отражены не рисунках 2, 3.

Масса головы

«Г 5

о

о

га 4

Контроль

Первая подопытная группа Вторая подопытная группа

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Сутки инкубации

9

8

7

6

3

2

1

0

Рисунок 1 - Изменение массы головы эмбрионов кур, г

Абсолютная масса мозга

Относительная масса мозга

-Контроль

-Первая подопытная группа - Вторая одопытнаягруппа

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Сутки инкубации

Рисунок 2 - Масса головного мозга эмбрионов кур, г

- Контрольная группа -Первая подопытная группа -Вторая подопытная группа

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Сутки инкубации

Рисунок 3 - Относительная масса головного мозга эмбрионов кур, %

1.20

,00

8.00

0.80

0.60

6.00

0.40

4.00

0.20

2.00

0.00

0.00

Анализируя полученные данные по определению абсолютной и относительной массы головного мозга эмбрионов кур, можно утверждать, что абсолютная масса головного мозга малодостоверно различается в опытных группах по отношению к контрольной группе.

При изучении относительной массы головного мозга куриных эмбрионов видно, что на 6-е сутки инкубации относительная масса была выше во второй опытной группе и составила 11,26%. К 20-м суткам инкубации показатель относительной массы снизился до 2,23% в контрольной группе, до 2,42% - в первой опытной и до 2,17% - во второй опытной группе.

При изучении массы отделов головного мозга у эмбрионов нами обнаружены изменения в органе под воздействием лазера, которые свидетельствовали об усилении активности развития левого полушария, оно превысило показатель в первой опытной группе на 0,013 г, в контрольной группе - на 0,035 г. Противоположная картина наблюдается под воздействием магнитного поля.

У эмбрионов первой опытной группы правое полушарие было тяжелее на 0,007 г, чем таковое в опыте с воздействием лазерного излучения. Хотя расхождение и невелико, однако можно утверждать, что воздействие лазерного излучения и магнитного поля влияет на массу полушарий головного мозга.

Изучая воздействие магнитного излучения на средний мозг, можно увидеть, что наименьший показатель массы выявлен именно от этого физического воздействия; произошло снижение массы среднего мозга на 0,012 г по отношению к контрольной группе. Масса среднего мозга во второй опытной группе составила 0,287 г, что выше показателя контрольной группы на 0,013 г.

Мозжечок также отреагировал на физические воздействия, но они оказались незначительными.

Внушительные изменения были в продолговатом мозге. В первой опытной группе масса продолговатого мозга была больше контрольной на 0,061 г. Под воздействием лазерного излучения масса продолговатого мозга

увеличилась на 0,03 г по отношению к контролю.

Изучая воздействия на головной мозг и выявляя основные структурные мишени, на которые воздействуют физические факторы, можно искусственно направлять развитие головного мозга по запланированному пути и тем самым добиться нужных хозяйственно-полезных качеств птицы.

Выводы

Головной мозг кур реагирует на воздействие физических факторов, особенно на лазерное излучение с воздействием 25 с, с длиной волны лазерного луча 0,87-0,97 мкм, частотой 20-2000 Гц, средней мощностью

излучения 0,25 Вт. Прединкубаци-онная обработка яиц позволяет стимулировать рост показателей массы головы и мозга, в частности, а также отдельных структурных его элементов.

Наибольший ответ на физические факторы наблюдался у продолговатого мозга, а особенно на воздействие магнитного излучения величиной индукции 950 мТл и проникающей способностью до 15 см. Так как продолговатый мозг выполняет множество жизненно важных функций, то именно его стимуляция позволит повысить контроль мозга над организмом, усилить проведение импульсов и ускорение роста макроорганизма.

Библиографический список

1. Бессарабов Б.Ф. Эмбриональные и постэмбриональные заболевания сельскохозяйственной птицы / Б.Ф. Бессарабов, С.Ю. Садчиков. - М., 2003. - 120 с.

2. Дикунов В.Т. Влияние лазерного облучения на жизнеспособность эмбрионов и выводимость яиц кур кросса «Родонит» / В.Т. Дикунов, Г.И. Колесников, Н.И. Дворовенко // Проблемы обеспечения экологической безопасности в Кузбасском регионе. Кн. 3. -Кемерово, 2005. - С.98-106.

3. Суйя Е.В. Морфометрические изменения в организме эмбрионов кур в онтогенезе и при воздействии магнитного поля и лазерного излучения / Е.В. Суйя, Ф.И. Сулейманов // Иппология и ветеринария. - 2016. - №2(20) - С.126-131.

4. Шутенков А.Г. Влияние БАВ и термоконтрастного режима инкубации на головной мозг эмбрионов кур / А.Г. Шутенков // Достижения молодых ученых: перспективы, технологии, инновации для развития АПК: материалы Междунар. науч.-практ. конф. (14-15 апреля 2011 года). - Великие Луки, 2011. - С.52-54.

5. Шутенков А.Г. Развитие головного мозга эмбрионов кур под воздействием препаратов «иммунал» и «ксидифон» / А.Г. Шутенков // Молодежная наука 2011: технологии, инновации: материалы Всеросс. науч.-практ. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов (16-17 марта 2011 года). Ч.1. - Пермь: Изд-во ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2011. - С.239-241.

E-mail: htulu@rambler. ru

182112 Псковская область, г. Великие Луки, пр. Ленина д. 2, ФГБОУ ВО Великолукская ГСХА

Тел.: +7 (81153) 7-28-51