Под онтогенезом понимается индивидуальное развитие организма, включающее все изменения, претерпеваемые им от момента его зарождения до смерти. Степень зрелости и функциональная активность систем и органов в организме с возрастом не только меняются, но и меняются неодновременно. Поэтому реакции организма на фармакологические и физиотерапевтические воздействия существенно зависят от фазы онтогенеза. Кроме того, понятно, что на разных этапах жизни потребность в тех или иных воздействиях различна. Все это определяет необходимость анализа специфики фармакофизиологической чувствительности собак в онтогенетическом аспекте.
9.1. 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
