ОСОБЕННОСТИ РЕАКТИВНОСТИ ОРГАНИЗМА СОБАК В ЭМБРИОНАЛЬНОЙ ФАЗЕ РАЗВИТИЯ

Развитие зародыша (эмбриона) начинается с оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом. Яйцеклетка собаки округлой формы, в среднем 160 мкм, имеет наружную оболочку, окружающую цитоплазму. В цитоплазме содержится запас потребляемых и «строительных» веществ для будущего зародыша. В центре цитоплазмы расположено ядро яйцеклетки. Сперматозоиды по объему в тысячи раз меньше, чем яйцеклетка. У них продолговатое тело, головка и хвост, приспособленный для продвижения в жидкости. Ориентируясь по химическим и физическим сигналам, сперматозоид сближается с яйцеклеткой и проникает в нее головкой, в которой содержится его ядро. Ядра половых клеток (гамет) — их главный компонент.

Слияние ядер кладет начало первой клетки (зиготы) зародыша. Ядра содержат хромосомы — носители наследственной информации. В хромосомах сгруппированы гены будущего животного. По какому принципу группируются гены в отдельных хромосомах — пока неизвестно. Клетки тела собаки любой породы содержат 78 хромосом. Когда клетка начинает делиться, оболочка ее ядра растворяется и хромосомы оказываются свободно плавающими в цитоплазме. Поначалу они перемешаны случайным образом, но вскоре собираются в центре клетки и расщепляются надвое вдоль всей своей длины. Так из каждой хромосомы образуются две, несущие одинаковые гены. Новая дочерняя клетка получает тот же набор хромосом, что и исходная. Именно так, путем многократного деления клеток, образуются ткани плода.

В отличие от клеток тела половые клетки содержат половинный набор хромосом (у собаки — 39). При слиянии ядер яйцеклетки и сперматозоида восстанавливается полный хромосомный набор — зигота, первая клетка нового организма, содержит 78 хромосом (39 пар). Уже через 6—8 минут после контакта яйцеклетки со сперматозоидом в цитоплазме зиготы начинается усиленный синтез белков, а затем активируются и остальные структуры зиготы.

Через 24 часа одноклеточный зародыш — зигота — делится на две дочерние клетки — бластомеры. Каждый из бластомеров несет 39 пар хромосом и в свою очередь приступает к делению. Зародыш проходит стадии 4, 8, 16, 32 и т.д. бластомеров. Формируется многоклеточный зародыш, так называемая морула. Размеры ее те же, что и у яйцеклетки, так как параллельно с увеличением числа клеток размер каждой из них соответственно уменьшается (бластомеры заняты делением и собственная продукция нового вещества в них незначительна). На стадии 16—32-клеточной морулы зародыш собаки попадает (на 7—8-й день) в матку. Это значительно позже, чем у других млекопитающих.

Поначалу клетки морулы размещаются довольно плотно. Далее в середине клеточной массы формируется полость и отделяется собственно зародышевое скопление клеток — эмбриобласт и окружающий его слой питающих клеток — трофобласт. На этой стадии зародыш называют бластоцистой. В полости бластоцисты накапливается жидкость, давление которой нарастает, растягивая бластоцисту. Бластоциста быстро увеличивается и наконец разрывает прозрачную оболочку, «вылупливается» из нее. Освободившаяся бластоциста приобретает, овальную форму, а ее трофобласт приступает к исполнению очень важной функции — прикреплению зародыша к стенке матки. Прикрепление зародышей к матке вдоль ее рогов происходит у собак достаточно равномерно.

Процесс установления первичной связи зародыша с маткой носит название имплантации: в месте контакта его с эндометрием (покровная ткань из клеток, выстилающих матку) происходит частичное отслоение эпителия и усиленная гиперемия и секреция маточных желез. Имплантация у собак осуществляется на 16—18-й день развития зародыша и ее можно рассматривать как первый этап образования плаценты — органа жизнеобеспечения плода за счет средств матери. В матке темпы деления клеток зародыша быстро увеличиваются. В нем образуются 3 зародышевых листка: эктодерма, мезодерма и энтодерма. Из них в дальнейшем развиваются все виды тканей и органы тела плода. Размножение клеток сопровождается их специализацией (дифференциацией) и перемещением для формирования зачатков всех органов.

Зародыш развивается внутриутробно, окруженный тремя оболочками: внутренней водной — амнионом, средней мочевой — алантоисом и внешней сосудистой — хорионом. Они образуются на ранних стадиях эмбриогенеза: амнион и хорион — из трофобласта, алантоис — немного позднее из первичной кишки. Зародыш свободно плавает во внутренней оболочке, которая у собаки содержит 50—70 мл жидкости. Амниотическая жидкость не только защищает плод от травм, срабатывая как буфер, но и защищает зародыш от микробов благодаря своим бактерицидным свойствам. Проглатывая эту жидкость, плод поддерживает свой водный обмен и одновременно с этим тренирует кишечник. В алантоисе накапливается моча плода. К родам в пузыре эмбриона собаки скапливается от30 до 120 мл жидкости. Благодаря давлению околоплодных вод в родах стимулируется открытие шейки матки, а вытекая из разорванного пузыря, они орошают родовые пути, облегчая продвижение плода кнаружи. Хорион собаки имеет форму овального, в виде огурца, пузыря, гладкого на всем протяжении, кроме центральной ворсинчатой зоны в виде пояска шириной 2,5—6,0 см. Поэтому плаценту хищников называют поясной, или зональной. Ворсинки хориона растворяют своими ферментами эндометрий и достигают стенок кровеносных капилляров. В этих местах образуются кровеносные лакуны, в которых расщепляются остатки материнской ткани, жир, слизь, кровь, выделения маточных желез и образуется эмбриотроф, или маточное молочко, для питания зародыша. Далее, с развитием плаценты, зародыш получает питательные вещества и кислород через собственную кровеносную систему. Благодаря индивидуальной для каждого плода системе кровообращения зародыши-ровесники независимы друг от друга. Именно поэтому возможно рождение в одном помете живых и мертвых щенков.

Плацентация у собак завершается до 35-го дня, когда зародыш достигает 3 см длины. Поясная зона хориона вместе с соответствующей частью слизистой оболочки маточного рога образует плаценту. Плацента для плода является органом дыхания, питания и выделения продуктов жизнедеятельности. Кроме того, она имеет защитную функцию, выборочно пропуская те или иные вещества от матери к плоду и подвергая переработке (расщеплению) некоторые биополимеры. Вместе с тем химические вещества с малой молекулярной массой проходят плацентарный барьер почти беспрепятственно. Это гормоны (небелковые), витамины и др. Примерами лекарственных веществ, легко проникающих через плаценту, являются хинин, аспирин, многие антибиотики, наркотики и т.д. Могут проникать через этот барьер и вирусы.

Конечно, каждый день из краткого двухмесячного периода, в течение которого из единственной клетки должен сформироваться почти готовый к самостоятельной жизни организм, весьма важен, наполнен существенными событиями в жизни (пока еще внутриутробной) щенка. Однако есть, по-видимому, смысл выделить критические этапы, моменты, в которые происходят радикальные события в созревании плода. Выше описывались изменения, которые претерпевает зародыш в первые две недели. В этот период зародыш собаки еще заметно не отличается от зародышей рыб, земноводных, пресмыкающихся. На 18-й день зародыш длиной 4 мм приобретает форму тела, характерную для млекопитающих. Ворсинки хориальной плаценты проникают в стенку матки, эпителий последней сливается с эпителием хориона. На 21-й день зародыш увеличивается до 7—10 мм, закладываются зачатки всех основных структур: носа, глаз, челюстей, конечностей, молочных желез, внутреннего органа слуха и равновесия, появляются первичная аорта, почки и т.д. На 28-е сутки длина зародыша достигает 15—20 мм, на 33-и — 26 мм, внешне у зародыша уже все сформировано — уши, веки, усы, закладки вибрисс, пальцы на лапах, хвост. Только кожа еще не имеет шерсти. Далее плод быстро растет в длину (см. табл. 9.1.), постепенно формируясь и созревая, приобретая породные и индивидуальные отличия.

Таблица 9.1. Динамика роста щенка во время внутриутробного развития

Если в течение первой половины эмбриогенеза зародыши собак различных пород мало отличаются по размерам и тем более по деталям экстерьера, то чем ближе к концу второй половины щенности, тем ярче выступают межпородные различия. Понятно, что всякие воздействия на ранних стадиях развития плодов должны иметь столь радикальные последствия, что гибель и тяжелые уродства будут более вероятны, чем желательные изменения в экстерьере или рабочих качествах собак. Чем позже вносятся коррективы в закладку органов и систем плода, тем выше вероятность того, что эти изменения будут в рамках допустимого и могут принести пользу собаководу. Так, даже в вопросах столь явных отличий, как длина тела, 35-дневный эмбрион кавказской овчарки почти не отличается от эмбриона коккера, и до этого времени влияние условий кормления суки на размеры плодов отсутствует. Зато характер кормления заметно отражается на размерах плодов во второй половине щенности. При этом средняя масса щенят в день рождения у крупных пород составляет 1—2%, а у мелких — 5—7% массы тела матери. Это одна из причин того, что у мелких сук чаще наблюдаются осложненные роды, чем у крупных.

Собаководам из практики известны случаи, когда и сука здорова, и время парования выбрано верно, и вязка проведена образцово, и производитель проверенный и надежный, а щенков нет. В чем причина?

Если оплодотворение произошло (а при перечисленных условиях именно так должно случиться), то бесплодие суки можно объяснить только тем, что зародыши начали развиваться, а затем погибли и рассосались, ибо аборта не было. Причин эмбриональной смертности много, но какими бы они не были, зародыши больше всего страдают в так называемые критические периоды развития. Ясно, что здесь смертность рассматривается как пример наиболее резких реакций плода на воздействия. При других по характеру или силе воздействиях эффект может быть в виде уродства или некоторого желательного или нежелательного изменения свойств щенка. Критические периоды реактивности организма можно обнаружить как в пренатальном, так и постнатальном онтогенезе. Критические периоды эмбриогенеза — это периоды повышенной чувствительности эмбрионов, во время которых они проходят «испытания на прочность». Один и тот же фактор окружающей среды, совсем безопасный на одной стадии развития, на другой может стать губительным даже в малых дозах. Для получения от суки полноценного приплода следует знать, когда именно эмбрионы проходят критические периоды развития и влияние каких факторов следует брать в расчет.

Хорошо известно, что беременную самку необходимо оберегать от различных негативных воздействий. Однако бытует мнение, что это касается лишь второй половины беременности. На практике собаководы фактически не меняют уход, условия содержания и экплуатации суки почти до появления внешних признаков щенности (т. е. до второй половины периода внутриутробного развития плодов). Между тем многочисленные работы отечественных и зарубежных исследователей свидетельствуют, что максимум внутриутробной гибели зародышей приходится на первую треть беременности. Это и понятно — любое отклонение от нормального развития зародыша в этот период принципиально нарушает структуру и функции плода. Чувствительность зародышей периодически повышается, так что на протяжении этого времени можно наблюдать несколько пиков эмбриональной смертности. При менее жестких воздействиях во время этих пиков возрастает частота появления уродств. Можно думать, что даже в тех случаях, когда внешне кажется, что плод не изменился, воздействия в критические периоды повышают вероятность изменения интимных деталей организации процессов внутри него.

Впервые чувствительность зародыша резко повышается, как только оплодотворенное яйцо вступает в стадию дробления. Вредное влияние оказывает все, что нарушает процессы клеточного синтеза нуклеиновых кислот и белков: рентгеновское и другое радиоактивное излучение, высокая температура, разные химические соединения, в том числе яды и лекарства (цитостатики, антибиотики и т.д.). Причем зигота мало чувствительна к облучению на протяжении своего первого дробления, но с началом второго становится очень уязвимой. Часто зародыш не гибнет сразу после облучения, но дальнейшее его развитие нарушается из-за разрывов хромосом и других ядерных повреждений, вследствие чего возникает неспособность плода к имплантации.

Первая практическая рекомендация собаководу, которая вытекает из представлений о критических периодах развития фармакофизиологической реактивности плода, — особое бережение суки в первую неделю после вязки. Такой, казалось бы, невинный фактор, как жара, может существенно повлиять на развитие зародышей на протяжении первого критического периода и, следовательно, на размер и качество помета. Установлено, что у млекопитающих, подвергавшихся тепловому стрессу на протяжении первой недели после оплодотворения, лишь 20,8% эмбрионов развивалось нормально, остальные гибли либо значительно отставали в развитии.

Второй критический период эмбриогенеза наблюдается во время имплантации. У собак это соответствует 16—18-му дню беременности. Процесс имплантации может нарушаться под влиянием самых разных факторов — ядов, лекарств, наркотиков, облучения, перегревания либо переохлаждения щенной суки, грубых нарушений питания, неудовлетворенной жажды, патогенных микробов, ощущения боли и сильных эмоциональных стрессов. Следует особо подчеркнуть, что в первые 18 дней беременности охранительный режим суки должен быть строжайшим.

Третий, критический период соответствует стадии плацентации, процесс которой может легко нарушаться под влиянием таких негативных факторов, как недостаток витаминов, в частности А и Е, иммунологической несовместимости матери и плода, нарушения гормонального фона беременной суки, патогенной микрофлоры и т.д. При полном нарушении плацентации плоды гибнут, при частичном — рождаются физиологически незрелыми. Плацентация у собаки завершается в начале второго месяца щенности. Если негативное влияние оказано в начале плацентации, она не происходит вовсе. Если же действие повреждающего фактора имеет место в процессе завершения плацентации, то последняя осуществляется неполноценно. В последнем случае у родившихся щенков обычно снижен тонус центров сердечной деятельности и дыхания, плохая терморегуляция, снижена реактивность и др.

Особое значение в нарушении процессов плацентации имеет нервный г.рыв. В устаревших инструкциях и пособиях по служебному собаководству обычно утверждается, что использование суки до 35-го дня щенности практически не отличается от ее обычной работы. В то же время сторожевая, караульная, розыскная и некоторые другие виды служб требуют от собаки выносливости, преодоления значительных физических нагрузок и нервного напряжения. Следует заметить, что решение собакой сложных задач (например, поисковых, артистических и др.) также может вызвать нервное перенапряжение. В коре головного мозга щенной суки возникает патологическая доминанта, конкурирующая с так называемой доминантой беременности и подавляющая ее. Нарушается гонадотропная функция гипофиза, а с ней и гормональная функция желтых тел, без чего плацентация полноценно осуществляться не может. Нервный срыв — весьма существенный вредоносный фактор щенности. Даже если он происходит после завершения плацентации, беременность будет протекать не вполне нормально. В организме щенной суки образуются кислые продукты обмена, которые отрицательно воздействуют на нервные центры плодов в такой степени, что новорожденные носят признаки физиологической незрелости.

Устойчивость зародышей по отношению к вредоносным факторам повышается с возрастом. Следует подчеркнуть, что в отношении охранительного режима щенной суки нежелательны обе крайности — перегрузка физических и нервных сил суки и их существенная недогрузка по сравнению с нормой. Охранительный режим не исключает возможность умеренного физического и эмоционального напряжения. Наоборот, дозированная и равномерная нагрузка лучше эмоционального голода. Она необходима для сохранения хорошей физической формы сукой и для своеобразного тренинга зародышей. Последние именно на протяжении критических периодов развития приспосабливаются к изменчивым воздействиям внешней среды опосредованно, через материнский организм, тренируя важнейшие механизмы адаптации к среде обитания. Поэтому факторы, оказывающие вредное влияние во время первых критических периодов даже в малых дозах, с наступлением дальнейших этапов развития не влияют негативно на плод, даже при большей силе воздействия.

Исходя из понимания процессов антенатального онтогенеза, рассмотрим фармакологические и физиотерапевтические методы коррекции нежелательных изменений, возникающих в тканях зародыша на фоне возможных негативных влияний внешней среды в указанные критические периоды. Для Украины, Белоруссии и ряда областей России после катастрофы на Чернобыльской АЭС проблема облучения, столь вредоносного в каждый из первых трех критических периодов, приобретает особое значение. Загрязненность почв радиоактивными элементами в этих регионах (да и во многих других регионах СНГ с неблагоприятной экологической ситуацией из-за захоронений радиоактивных элементов и нарушений технологий на опасных производствах), по-видимому, надолго останется фактором риска из-за повышенной радиоактивности сельскохозяйственных продуктов, выращенных на этих почвах. Можно рекомендовать собаководам в районах неблагоприятной экологической обстановки применение в период щенности профилактических средств защиты от облучения. Это могут быть различные пищевые добавки-сорбенты, появляющиеся в продаже последние годы, разработка которых была актуализирована экологической ситуацией. Так, в Одесском технологическом институте им. М.В. Ломоносова была предложена лечебно-профилактическая пищевая добавка «Вин-Вита». Она является натуральным продуктом и представляет собой концентрат биологически активных соединений, приготовленных специальным образом из красных сортов винограда типа «Каберне». В составе «Вин-Вита» содержатся вещества, обладающие Р-витаминной активностью, адаптогенным, стресспротекторным действием, а также агенты, обладающие дезинтоксикационными и иммуностимулирующими свойствами. Показана эффективность применения «Вин-Вита» при вирусных заболеваниях, а также при неблагоприятных условиях труда при повышенной температуре среды. Все это позволяет рекомендовать применение «Вин-Вита» в кормлении щенных сук, особенно в критические периоды развития зародышей. Добавка вносится в питьевую воду из расчета 1 чайная ложка в сутки.

Весьма эффективна профилактика влияния факторов риска на ранних стадиях развития зародышей с помощью витаминотерапии. В частности, витамин А (а-токоферол) способен гасить свободно-радикальные процессы, опосредующие многие вредоносные влияния, например, воздействие облучения на живой организм. При использовании масляного раствора а-токоферола (в аптеках продается раствор, содержащий 50 мг/мл) его дают с кормом по 2—3 капли в день. Избыток витамина А может быть вреден. Целесообразно также, особенно в третий критический период, использовать препарат для ветеринарии «Тетравит». Он содержит витамины A, D, Е и F, растворенные в масле. В 1 мл «Тетравита» содержится 50 000 ME витамина А, 25 000 ME витамина D, 20 мг витамина Е и 5 мг витамина F (линетола). Препарат дают с кормом по 0,1 мл ежедневно или вводят внутримышечно 0,5 мл 1 раз в 5—7 дней (суке массой около 30 кг). Из-за витамина D «Тетравит» не следует передозировать. Хорошие профилактические результаты дает «Гендевит», который скармливают суке по 2—3 драже в день. Состав витаминов в «Гендевите» подобран для беременной самки оптимальным образом. В частности, он хорошо учитывает потребности беременной суки в витаминах В, принимающих участие в дезинтоксикационных процессах.

Особое значение в плане основных задач нашего повествования имеет применение в период щенности препаратов, оказывающих успокаивающее действие на центральную нервную систему суки. Из их числа предпочтение следует отдавать тем, которые обладают одновременно иммуностимулирующим эффектом. К таким относятся препараты лития. Например, предложенный кафедрой фармакологии Одесского медицинского института литонит (вводят по 0,5—1,0 мл 20%-ного раствора внутримышечно 1 раз в сутки), лития карбонат (по 1—2 раза в сутки, начинать с малых доз) и др.

Хорошие результаты в плане транквилизирующего эффекта, антистрессовой защиты беременных при сохранении и даже потенцировании умственной и физической работоспособности животного имеет пикамилон. Его следует назначать либо в виде таблеток по 0,02 г 2—3 раза в сутки, либо внутримышечно по 0,5—1,0 г в зависимости от массы животного и от переносимости препарата. При проявлении возбуждения щенной сукой ей может быть рекомендован мепробамат в таблетках по 0,2 г 1—3 раза в сутки. Последний полезно также назначать возбудимым, склонным к истерическим реакциям, маленьким комнатным собачкам (болонки, пекинес, чи-хуа-хуа и др.) перед родами.

Следует заметить, что в последней трети щенности эмбрионы начинают приобретать индивидуальный опыт взаимоотношений со средой. Например, профессор В.Г. Кассиль показал, что еще до рождения щенки могут запомнить запах своей матери и сразу после рождения отдавать предпочтение клоку шерсти от матери перед шерстью других сук. Вероятно, психотропные воздействия на плод до рождения, даже будучи опосредованы организмом матери, способны оказывать влияние на нервную систему и поведение будущего щенка. Еще слишком мало известно о возможностях психокоррекции и влияния на организм щенков в период их внутриутробного развития для того, чтобы стремиться с помощью таких мер повлиять в заданном направлении на формирование потомства. Мы, как правило, имеем печальный опыт фактов уродования детенышей пренатальным действием лекарств (например, горькая история талидамида, который рекомендовали для беременных в качестве легкого снотворного средства, но который вызывает страшные последствия — резкое укорочение передних конечностей эмбрионов). Можно, однако, надеяться, что когда фармакологи будут не только бояться эмбриотоксичности препаратов, отбрасывая вещества с такими свойствами из кандидатов в лекарственные, но и полнее изучать специфику соответствующих эффектов и физиологические механизмы, лежащие в их основе, то собаководы получат в будущем мощные средства целенаправленного формирования собак на ранних стадиях онтогенеза.