Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,593

ГИСТОГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ АДАПТАЦИИ РЫБ СЕМЕЙСТВА ОСЕТРОВЫЕ (ACIPENSERIDAE), ВЫЛОВЛЕННЫХ ИЗ ЕСТЕСТВЕННЫХ ВОДОЕМОВ

Магомедова М.Г. 1
1 Дагестанский государственный университет
В статье представлены исследования по изучению гистологических и гематологических показателей адаптации осетровых рыб (Acipenseridae), выловленных из естественных водоемов. Выявлено, что количество эритроцитов и гемоглобина у особей севрюги, исследованных в весенний периоды 2014 г. снижено по сравнению с весенним периодом 2016 г. Результаты в первый и второй период исследований ниже литературных данных, что свидетельствует о развитии анемии у особей севрюги. Содержание лейкоцитов в крови у рыб, исследованных в 2014 г., ниже, чем в 2016 г. и литературных показателей, что говорит о развитии лейкопении. Количество клеток белой крови у особей, исследованных в 2016 г., оказалось выше литературных показателей, что говорит о развитии лейкоцитоза. Гистологическая картина указывает на дезорганизацию структурных элементов печени, некроз гепатоцитов, кариопикноз и кариолизис, а также на жировую дистрофию в весенний период исследований в 2014 и 2016 гг. Микропрепараты почек изученных рыб свидетельствуют о нарушениях в структуре проксимальных канальцев и отдельных клеток их эпителия, а также разволокнениях и разрушениях мышечных волокон у особей, выловленных в 2014 г. При сравнительном исследовании в 2016 г. патоморфологические нарушения в тканях почек и мышц не были зафиксированы. Проведен химический анализ качества воды, который показал повышенное содержание фосфат-ионов в водах р. Сулак, что, возможно, является одной из причин выявленных гистогематологических нарушений.
осетровые
эритроциты
гемоглобин
лейкоциты
печень
почки
мышцы
естественные водоемы
1. Чуйков Ю.С. Возвращаясь к проблемам Каспия часть 1 / Ю.С. Чуйков // Астраханский вестник экологического образования. – 2011. – № 1 (17). – С. 43–87.
2. Мирзоян А.В. Биоразнообразие объектов водных биологических ресурсов Волжско-Каспийского рыбохозяйственного бассейна / А.В. Мирзоян, Р.П. Ходоревская // Вестник АГТУ. – 2017. – № 4. – С. 49–60.
3. Моисеенко Т.И. Качество вод и методология нормирования загрязнения / Т.И. Моисеенко, А.В. Соромотин, А.Д. Шалабодов // Вестник Тюменского государственного университета. Социально-экономические и правовые исследования. – 2010. – № 7. – С. 5–19.
4. Савина Л.В. Использование гематологических показателей рыб для оценки новой кормовой добавки МИК БАК и экологического состояния естественных водоемов. автореф. дис. ... канд. биол. наук. – Калининград, 2004. – 24 с.
5. Гераскин П.П. Реакции организма каспийских осетровых (Аcipenseridae) на загрязнение среды обитания: дис. ... д-ра биол. наук. – Москва, 2013. – 418 с.
6. Чаплыгин В.А. Содержание некоторых микроэлементов в гидробионтах Каспийского моря / В.А. Чаплыгин. Т.С. Ершова, В.Ф. Зайцев // Юг России: экология, развитие. – 2017. – Т. 12, № 3. – С. 138–145.
7. Волосников Г.И. Обзор данных по биологии стерляди Acipenser ruthenus (Linnaeus, 1758) / Г.И. Волосников // Вестник АГТУ. – 2017. – № 2 (64). – С. 67–72.
8. Иванова Н.Т. Атлас клеток крови рыб (сравнительная морфология и классификация форменных элементов крови рыб) / Н.Т. Иванова. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. – 184 с.
9. Меркулов Г.А. Курс патологогистологической техники / Г.А. Меркулов. – Л.: «МЕДГИ3», 1961. – 343 с.
10. Симон М.Ю. Основные гематологические показатели осетровых видов рыб (Acipenseridae) (обзор) / М.Ю. Симон // Ribogospod nauka Ukr. – 2017. – № 1 (39) – С. 92–117.
11. Устарбеков А.К. Изменение микроструктуры печени севрюги (Acipenser stellatus Pallas, 1771) в зависимости от состояния среды обитания / А.К. Устарбеков, З.М. Курбанов // Известия ДГПУ. – 2008. – № 3. – С. 96–99.
12. Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения: Приказ от 13 декабря 2016 года № 552. [Электронный ресурс]. 2016. – Режим доступа: https://minjust.consultant.ru/documents/22231 (дата обращения: 11.02.2018).

Одним из уникальных естественных водоемов планеты со своеобразными условиями среды является Каспийское море. Однако длительный сброс промышленных сточных вод в реки, впадающие в Каспий, смывы с сельхозполей ядохимикатов и удобрений, попадание в воду нефти и нефтепродуктов при её добыче в море и прибрежных районах, во время транспортировки и эксплуатации водного транспорта значительно ухудшили экологическую обстановку в этом регионе [1, с. 55; 2, с. 49].

Многие гидробионты, являющиеся ценнейшими реликтовыми видами, чувствительно реагируют на загрязнение воды. В первую очередь на воздействия антропогенных факторов откликаются гематологические показатели рыб. Исследование крови разных видов рыб позволяет определить сдвиг в гематологическом статусе и установить их физиологическое состояние и состояние среды обитания. От характера отклика зависит способность организма приспосабливаться к условиям окружающей среды, адаптироваться и приобретать устойчивость к влиянию различных факторов среды, в том числе неблагоприятных воздействий [3, с. 6; 4, с. 1]. В большей степени загрязнение моря сказалось на органах осетровых, следствием чего стал феномен «расслоения» мышц, значительные отклонения функциональных показателей крови и структурные нарушения в печени и почках, выявляемых гистологическими методами. В такой ситуации основную нагрузку берет на себя печень, которая является функциональным депо многих металлов и характеризуется высокой метаболической активностью, в которой происходит фильтрация и трансформация веществ [5, с. 1]. Развитие промышленности, сельского хозяйства и интенсификация добычи нефти в Каспийском регионе в будущем может привести к повторению экологической ситуации 80-х годов. Можно полагать, что лишь всесторонний анализ многолетних данных исследования осетровых, полученных при разных уровнях загрязнения водной среды, позволит раскрыть и понять механизмы реакций организма рыб, объяснить изменения в обменных процессах и морфофункциональном состоянии различных тканей и органов [6, с. 139; 7, с. 67].

В связи с этим целью настоящей работы явилась оценка реакции органов и крови рыб семейства осетровые на условия их обитания.

Материалы и методы исследования

Исследования проводились в весенний период 2014 и 2016 гг. Объектом исследования послужили особи севрюги (Acipenser stellatus), выловленные устье р. Сулак. Кровь брали прижизненно. Инструменты предварительно обрабатывали антикоагулянтами (толуолом). Полученную кровь переносили в пробирку с толуолом для проведения подсчета эритроцитов и лейкоцитов. При подсчете общего количества форменных элементов использовали камеру Горяева. Обработка гистологических материалов проводилась по общепринятым методикам. При исследованиях оценивались микроструктура печени, почек, мышц. Для изготовления гистологических препаратов (парафиновые срезы, 5 мкм) использовали стандартные методики. Для окраски срезов применяли гематоксилин эозин [8 с. 34; 9, с. 7]. При морфометрическом анализе тканей использовали микроскоп «Биомед», со встроенным видеоокуляром.

Результаты исследования и их обсуждение

Нами проведен сравнительный гистогематологичекий анализ рыб семейства осетровые (Acipenser) в естественных водоемах (р. Сулак) в весенний период 2014 и 2016 гг. Согласно полученным данным, количество клеток красной крови у севрюги в 2014 г. составило 0,71×106/мкл. Показатели оказались на 23 % больше, чем в 2016 г. Количество эритроцитов за периоды исследований оказались ниже литературных данных 1,6×106/мкл. Концентрация гемоглобина в крови у севрюги была на уровне 79 г/л. Полученные данные оказались относительно меньше результатов в 2016 г. (89,47 г/л) и ниже условной нормы, указанной в литературе – 113 г/л [10, с. 94].

В содержании элементов белой крови семейства осетровые, на примере севрюги, было обнаружено, что среднее содержание общего количества лейкоцитов в крови составило 31,62 тыс/мкл. При исследованиях количества лейкоцитов в 2016 г. выявили повышение их количества в два раза. По сравнению с литературными показателями (38,0–61,0 тыс/мм3) прослеживается слабовыраженная лейкопения у севрюги в первый год исследования и лейкоцитоз во второй год. Наряду с этим в сравнительном аспекте исследован лимфоцитарный профиль особей севрюги (табл. 1). Отмечено, что преобладающими клетками являются лимфоциты, а также повышенное количество эозинофилов в первый и второй год исследований.

Таблица 1

Показатели периферической крови севрюги (Acipenser stellatus)

Показатели и единицы измерения

Период исследований

март 2014 г.

март 2016 г.

Эритроциты, 106/мкл

0,71 ± 0,01

0,55 ± 0,022

Гемоглобин, г/л

79,0 ± 1,40

89,47 ± 1,30

ЦП

0,32 ± 0,03

0,47 ± 0,02

СГЭ, кг/эр

0,030 ± 0,009

0,021 ± 0,008

Лейкоциты, 103мкл

31,62 ± 1,31

66,47 ± 1,01

Лимфоциты, %

77,89 ± 0,80

70,08 ± 1,43

Моноциты, %

0

0

Палочкоядерные эозинофилы, %

6,92 ± 0,36

8,0 ± 0,58

Сегментоядерные эозинофилы, %

3,56 ± 0,50

8,7 ± 1,15

Палочкоядерные нейтрофилы, %

5,03 ± 0,40

6,06 ± 0,51

Сегментоядерные нейтрофилы, %

6,50 ± 0,44

8,0 ± 0,81

В адаптационных процессах особей севрюги к окружающей среде непосредственное участие принимает важная система детоксикации организма – печень. Она выполняет более 100 функций, в том числе накопление и последующую нейтрализацию отравляющих веществ различной природы [11, с. 96].

При изучении гистоструктуры печени была зафиксирована дезорганизация структурных элементов, очаги деструкции и некрозы клеток. Ядра клеток имели округлую форму, в отдельных клетках наблюдалось слабое окрашивание, эксцентричное их положение. На микропрепаратах просматривались кариопикноз и кариолизис. Ткань печени с дистрофическими изменениями отдельных гепатоцитов, в клетках которых находились мелкозернистые включения, возможно, указывают на жировую дистрофию (рис. 1). Таким образом, можно отметить, что у особей севрюги наблюдалась жировая дистрофия печени.

mag1a.tif mag1b.tif

а) б)

Рис. 1. Микропрепарат печени севрюги (Acipenser stellatus), обитающей в естественных водоемах: а) 2014 г., б) 2016 г., х600. 1 – гепатоциты; 2 – жировые включения; 3 – сосуды

Сравнительный анализ структуры печени особей севрюги, выловленных из естественных водоемов в весенний период 2016 г., показал, что морфология клеток печени аналогична предыдущей картине. Контуры клеток и ядер четко различались, однако выявлены клетки с разрушенной протоплазмой гепатоцитов. В таких клетках иногда выявлялись ядра с выпячиваниями. Гепатоциты были плотно окружены зернистыми включениями, заполняющими весь препарат и свидетельствующими о зернистой дистрофии. Клетки печени располагались на препарате рыхло и хаотично, что могло привести к нарушению балочной структуры органа. Выявлены гепатоциты нескольких видов: одни имели темно-синие ядра, расположенные по центру, часть гепатоцитов содержала светлые ядра, иногда встречались безъядерные клетки.

Необходимо отметить, что цитоплазма клеток, а также межклеточное пространство было заполнено жировыми пустотами (оптические структуры, оставшиеся после растворения жировых включений в спиртах при приготовлении гистологических препаратов). У части клеток появление подобных дистрофических микрокапель приводило к смещению ядра к периферии (рис. 1).

Таким образом морфологические исследования печени севрюги свидетельствуют о том, что этот орган продолжает испытывать нагрузки.

Действие различных биологических и абиотических факторов оказывает влияние и на мезонефрос осетровых рыб. Почечная ткань исследованных особей севрюги в весенний период 2014 г. преимущественно представлена проксимальными канальцами с разрушенной структурой, а также с дистрофией отдельных клеток эпителия канальцев. Эпителий извитых канальцев местами дискламирован. Дистальные канальцы сохраняли свою картину, изменений в их строении отмечено не было. Общая структура почек сохранена. Выявлялись сосудистые клубочки различных форм (рис. 2). Гистологическая картина почек севрюги, исследованных в 2016 г., представлена почечными капсулами и заключенными в них сосудистыми клубочками. Сосудистые клубочки, в свою очередь, были образованы компактно упакованными капиллярными петлями. Клубочки капилляров были окружены мочевым пространством. Мезонефральные тельца варьировали по форме: имели округлые и в большинстве случаев вытянутые формы. Встречались сильно вытянутые к полюсам тельца эллипсоидной конфигурации. Проксимальные канальцы правильных форм, без морфометрических нарушений. Ядра в клетках канальцев располагались базально и были без патологических нарушений. Азур-эозином окрашивались в синий цвет (рис. 2).

mag2a.tif mag2b.tif

а) б)

Рис. 2. Микропрепарат почки севрюги (Acipenser stellatus), обитающей в естественных водоемах: а) 2014 г., б) 2016 г., х600. 1 – проксимальный каналец; 2 – дистальный каналец

mag3a.tif mag3b.tif

а) б)

Рис. 3. Микропрепарат мышцы севрюги (Acipenser stellatus) в естественных водоемах: а) 2014 г., б) 2016 г., х600. 1 – ядра; 2 – волокна, 3 – лимфоциты

Дегенеративные изменения в проведенных нами исследованиях показали, что у севрюги в красных мышечных волокнах наблюдались изменения, связанные с проникновением лимфоидных элементов из кровеносных сосудов и лимфы в пространства между мышечными волокнами. При этом виде патологии прежде всего нарушалась сарколемма миоцитов, поскольку в зоне контакта с лимфоидными клетками она подвергалась лизису протеолитическими ферментами этих клеток. В дальнейшем лимфоциты проникали вглубь мышечного волокна и полностью разрушали его и отдельные волокна прерывались (рис. 3).

При изучении мышц севрюги в весенний период 2016 г. была выявлена некая ребристость в гистроструктуре органа, что придавало гистологической картине разорванный вид волокон. Ядра клеток имели периферическое положение и окрашивались в синий и светло-синий тона. Явных отклонений в микроструктуре мышц нами обнаружено не было (рис. 3).

Таким образом, гистогематологическая картина изученных особей осетровых рыб, обитающих в естественных водоемах, свидетельствует о патоморфологических нарушениях у гидробионтов. Для выявления причин морфофизиологических отклонений в периферическом русле и органах особей севрюги, выловленных в весенний период 2016 г., нами были взяты пробы воды из р. Сулак и проведен её химический анализ (табл. 2).

Таблица 2

Химический анализ воды из устья р. Сулак за весенний период 2016 г.

п/п

Компонент

Устье р. Сулак

Морская

ПДК

1

Прозрачность, см

>20

>20

2

Цвет

00

00

3

Запах

1

4

2 балла

4

Взвешенные вещества, мг/л

0

48

5

Карбонаты (СО32-), мг/л

0

0

6

Гидрокарбонаты (HCO3-), мг/л

195

232

7

Фосфаты (PO43-), мг/л

0,35

0,31

0,05–0,2

8

Кремний (SiO32-), мг/л

0,25

0,14

1,0

9

Жесткость общая, мг-э/л

4,3

6,3

10

Жесткость временная, мг-э/л

3,2

3,8

11

Жесткость постоянная, мг-э/л

1,1

2,5

12

Кальций (Ca2+), мг/л

20

28

180

13

Магний (Mg2+), мг/л

40

59

14

Общая минерализация, г/л

8,7

15,2

15

Железо общее (Fe2++ Fe3+), мг/л

0

0

0,1

16

Медь (Cu2+), мг/л

0,0004

0,0009

0,001

17

Цинк (Zn2+), мг/л

0,0012

0,0008

0,01

18

Свинец (Pb2+), мг/л

0,0006

0,0002

0,0006

19

Кадмий (Cd2+), мг/л

0,0002

0,0001

0,005

20

Ртуть (Hg) ,мг/л

0,00003

0,00001

0,0005

21

Азот аммонийный (NH4+), мг/л

0,15

2,6

22

Азот нитратный (NO3-), мг/л

0

0

40

23

Азот нитритный (NO2-), мг/л

0

0

0,08

24

Нефтепродукты, мг/л

0,017

0,152

0,05

25

Поверхн.-активные в-ва (АПАВ), мг/л

0,038

0,048

26

Реакция воды (рН)

7,3

6,9

6,5–8,5

Согласно литературным данным [11, с. 1], ПДК фосфат-ионов колеблется от 0,05 до 0,2 мг/дм3. Из таблицы видно, что в воде ПДК фосфат-ионов повышена, что является характерной чертой антропогенного пресса на биоценозы естественных водоемов [12].

Выводы

1. Изучение количественных показателей периферической крови особей севрюги, выловленных из естественных водоемов в весенний период 2014 г., выявило анемию, лейкопению и слабовыраженную эозинофилию. В микроструктуре органов выявлен некроз печеночной ткани и его жировая дистрофия, а также нарушения проксимальных канальцев почек и разволокнения мышечных волокон.

2. В весенний период 2016 г. установлено пониженное содержание эритроцитов на 29 %, а также повышение лейкоцитов в два раза по сравнению с результатами, полученными в весенний период 2014 г. Выявлены разрушения гепатоцитов и токсическая дистрофия печени. В мышцах и почках патоморфологические изменения не зафиксированы.

3. Одним из факторов вышеперечисленных изменений, возможно, является повышение ПДК фосфат-анионов в воде исследуемых водоемов.


Библиографическая ссылка

Магомедова М.Г. ГИСТОГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ АДАПТАЦИИ РЫБ СЕМЕЙСТВА ОСЕТРОВЫЕ (ACIPENSERIDAE), ВЫЛОВЛЕННЫХ ИЗ ЕСТЕСТВЕННЫХ ВОДОЕМОВ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2018. – № 5-2. – С. 390-395;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=12275 (дата обращения: 28.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674