FACULTATEA DE MEDICINA VETERINARA

PARTICULARITATI MORFOLOGICE SI FIZIOLOGICE ALE DIGESTIEI, RESPIRATIEI, APARATULUI URINAR SI ALE APARATULUI CIRCULATOR LA SOBOLANUL DE LABORATOR

CUPRINS :

Aspecte generale 3

Particularitati ale digestiei 9

De ce nu vomita sobolanii 11

Experiente pe tractul gastro-intestinal de sobolan 12

Experinte pe intestinul izolat de sobolan 14

Particularitati ale respiratiei  16

Particularitati ale circulatiei 17

Influenta medicamentelor asupra sistemului circulator 18

Particularitati ale aparatului urinar 20

Bibliografie  21

PARTICULARITATI MORFOLOGICE SI FIZIOLOGICE ALE DIGESTIEI, RESPIRATIEI, APARATULUI URINAR SI ALE APARATULUI CIRCULATOR LA SOBOLANUL DE LABORATOR

Sistematica

Increngatura : Vertebrata

Clasa : Mammalia

Ordinul : Rodentia

Subordinul : Myomorpha

Familia : Muridae

Genul : Rattus

Speciile : Rattus norvegicus, Rattus rattus

Aspecte generale

In ordinul Rodentia sunt cuprinse mamifere euteriene rozatoare cunoscute sub numele de veverite, parsi, soareci, sobolani, castori, nutrii, bizami, harciogi, marmote etc.

Pe maxila si mandibula prezinta cate o pereche de incisivi cu crestere continua, curbati posterior, avand smalt numai pe partea anterioara ; maselele sunt de tip lofodont. Formula dentitiei poate fi exprimata astfel : I 1/1, C 0/0, Pm 0-2/0-2, M 3/3. Toate rozatoarele sunt pentadactile si plantigrade.

In ceea ce priveste sobolanul, femele sunt fecunde, nasc multi pui si de multe ori pe an, avand o perioada de gestatie redusa (21-23 zile). Prezinta pe abdomen un numar mare de mamele, puii sunt golasi si orbi sau cu par si pot urma imediat mama. Femele cu pui tolereaza in aceeasi cusca un mascul, dar niciodata o alta femela. Sobolanul are un simt olfactiv foarte dezvoltat, folosit pentru recunoasterea puilor, a femelelor in calduri, a indivizilor din acelasi grup, dar si a dusmanilor. Obisnuieste sa-si foloseasca propriile dejectii in marcarea teritoriilor si a drumurilor parcurse.

Aceasta specie are de asemenea un simt tactil foarte fin, utilizand cu succes vibrizele botului si perii tactili din jurul capului si de pe suprafata corpului in orientarea in spatii inguste si lipsite de lumina.

Duc o viata arboricola, terestra si acvatica, unele fiind active ziua, altele noaptea. Arealul de raspandire al sobolanilor este intreaga suprafata a globului.

In speta, Rattus rattus, cunoscut sub denumirea de sobolanul negru sau sobolanul de casa, este originar din Asia, de unde s-a raspandit in intreaga lume. Are talia mijlocie de 20 cm si o coada de 24 cm.

-Rattus rattus-

Un alt rozator, de asemenea raspandit din China, prin intermediul vapoarelor, pe tot globul, este si Rattus norvegicus-soarecele cenusiu sau guzganul-. Acest rozator inteligent si adaptabil este unul dintre cele mai putin iubite mamifere. Si asta deoarece mananca aproape orice- de la alte animale la resturi de mancare si transmite boli. Sobolanii cenusii traiau initial in Orientul Indepartat, dar l-au urmat pe om peste tot in lume. Comparativ cu soarecii, sunt mai mari si mai agesivi si vor ataca daca sunt incoltiti.

-Rattus norvegicus-

Este greu sa se scape de sobolani pentru ca invata sa evite capcanele si sunt atenti la mancarea otravita, in grupurile de sobolani existand cate un degustator. El este primul care incearca un nou aliment, ceilalti asteptand ca procesul de digestie sa se incheie si abia apoi sa manance.

Despre inteligenta acestor animale, elaborat studiate experimental, in laborator, au scris multi cercetatori, dar remarcabila ramane convingerea exprimata de Einstein, conform careia daca sobolanul ar fi fost de 20 ori mai mare, ar fi condus lumea.

A fost obtinut in urma cu aproximativ 175 de ani pornindu-se de la cateva exemplare de sobolan norvegian crescut in captivitate.

-Rattus norvegicus-

In aceste conditii s-au obtinut in mod intamplator variante albinotice (lipsite de pigment cutanat),care prin selectie controlata au constituit rasa cunoscuta astazi sub numele de sobolanul de laborator.

In urma intensificarii cresterii acestei specii si a directionarii selectiei artificiale in sensul anumitor caractere morfo-fiziologice au rezultat de-a lungul timpului linii consangvine si neconsangvine.

Liniile neconsangvinee cu cea mai mare raspandire sunt:

-Albinosul de Wistar- linie care a stat la baza obtinerii majoritatii linilor consangvine de sobolani;are raspandirea cea mai larga in laboratoarele de specialitate din lume.

-Albinosul Sprague-Dawley

-Long Evens (prezinta o pata neagra pe cap si o linie neagra pe partea dorsala)

-Lister (are o pata neagra pe cap)

-August

Liniile consangvinizate cu utilizare larga in laboratoare sunt:

-ACH-(de culoare neagra) utilizat in cercetari oncologice

-AS-(albinos)-util in cercetari privind hipertensiunea arteriala si alergologie

-BD 1- (galben) utilizat in cercetari oncologice

-F 334 (albinos)- utilizat in cercetari oncologoice (transplant de tumori)

-SHR-(albinos)- utilizat pentru testarea medicamentelor antihipertensive

Sobolanul de laborator este o specie cu activitate nocturna. Lumina puternica il deranjeaza desi in comparatie cu celalalte specii de sobolan nu prezinta fotofobie.

Este un animal inteligent cu un simt de orientare foarte dezvoltat. Realizeaza inspectarea mediului de viata in special prin intermediul simturilor : olfactiv, tactil si gustativ.

Are o memorie prodigioasa, inregistrand particularitatile mediului de viata si folosindu-se de aceste cunostinte pentru a iesi din situatiile periculoase. Are obiceiul de a acumula alimentele preferate , realizand adevarate depozite de hrana.

Constatarea faptului ca intretinerea puilor de sobolan in conditii de hranire excedentara duce la anihilarea comportamentului de depozitare a alimentelor, a incurajat cercetatorii sa aprecieze ca acest comportament este determinat de privatiunile suportate de puiul de sobolan in conditiile concurentei pentru procurarea hranei.

Comportamentul sobolanului se deruleaza in grup, ierarhia fiind dominata de un mascul batran.

Comparativ cu sobolanii norvegieni si cei negrii, sobolanul de laborator prezinta o agresivitate scazuta, acestia sunt usor de manipulat si rareori masculii se bat intre ei. In ceea ce priveste agresivitatea la aceasta specie, agresivitatea se poate intensifica in conditii de

-hranire cu o ratie carentata in vitamine

-manipulare brutala

Particularitati ale digestiei

Stomacul sobolanului contine atat o portiune glandulara, cat si una neglandulara, despartite de o creasta limitata. Esofagul intra in stomac printr-un pliu al crestei, aceasta particularitate anatomica impiedicand sobolanul sa vomite.* Intestinul lor subtire este neremarcabil, insa poseda un cecum care ocupa o mare parte din cavitatea abdominala. Sobolanul are un ficat alcatuit din patru lobi, insa fara bila. Pancreasul este difuz, iar canalele ingvinale raman deschise in timpul vietii.

In ceea ce priveste rinichiul, hidronefroza este des intalnita la aceasta specie. Poate varia de la acuta la cronica si poate afecta inclusiv ureterele. Nefropatia cronica este o boala a rinichiului des intalnita in corelatie cu varsta si poate fi o cauza a decesului pentru sobolanii in varsta. Este mai comuna masculilor decat femelelor. Calcinoza renala este de asemenea observabila la sobolani. Apare mai ales la femele, inclusiv la indivizii sub sapte saptamani. Este caracterizata prin depunerea calciului fosfat in tesutul renal si poate avea incidenta de pana la 50%. Dieta restrictionata a fost demonstrata ca o reducere a incidentei bolilor renale, dar si a celor cardiace.

Exista insa si boli care se gasesc foarte rar la sobolanii adulti, cum ar fi diareea. In orice caz, sobolanii slabi, cu un sistem imun redus sunt predispusi la infectii cu diferite forme de virusi sau bacterii, infectii ce duc intr-un final la diaree.

Intr-o colonie neinfectata, infectarea sobolanilor cu virusul parvo poate cauza diareea, hipoplazie cerebrala. Desi sunt cel putin trei forme diferite de parvovirus, doar unul, virusul sobolanului lui Kilham este asociat cu o boala clinica.

O alta boala a sobolanului, care are legatura cu sistemul digestiv, este endoparazita. Sobolanii pot fi gazde, prin intestin, unor paraziti ca Syphacia muris sau Aspiculuris tetraptera si, cel mai rar intalnit, Rodentolepis (Hymenolepis) diminuta . Acestia sunt o problema des intalniti in institutiile de cercetare, mai ales datorita faptului ca nu exista semne clinice. Enteritele acute sau prolapsul rectal pot fi simptome ale unei infectii grave.Tratamentul cel mai des intalnit este cel cu Ivermectina.

*De ce nu vomita sobolanii?

Vomitarea reprezinta actul reflex prin care continutul stomacului este expulzat prin esofag si gura, ca urmare a unor contractii musculare coordonate. Rolul principal al acestui reflex este acela de a elimina substantele toxice ingerate in organism.

Sobolanii, porcusorii de Guineea, soarecii domestici, iepurii si alte cateva animale nu pot vomita. Sobolanii nu pot nici ragai sau suferi de arsuri stomacale. Iata motivele pentru care actul reflex de vomitare nu se poate petrece la sobolani:

Sobolanii au, intre stomac si esofag, o bariera foarte puternica si eficienta. Aceasta este alcatuita dintr-o parte a diafragmei (grup de fibre in forma literei U), sfincterul esofagian si esofagul intraabdominal. Presiunea deasupra si dedesubtul acestei bariere este mult mai puternica decat cea din abdomen, facand astfel vomitarea imposibila. Mai mult decat atat, vomitarea presupune ca parti diferite ale diafragmei sa execute in acelasi timp 2 miscari contradictorii: de relaxare si contractie, iar sobolanii nu pot relaxa doar o parte a diafragmei (cea in forma literei U), contractand-o simultan pe cealalta. Diafragma sobolanilor nu se poate decat contracta sau relaxa in intregime.

Sobolanii nu-si pot deschide fortat sfincterul esofagian intrucat muschiul longitudinal care raspunde de aceasta actiune este prea subtire si slab pentru a o putea efectua.

Vomitarea presupune existenta unui centru specializat in trunchiul cerebral, care transmite semnale muschilor implicati in acest act reflex. Desi sobolanii au in creier un astfel de centru si au si muschii necesari, totusi nu au conexiunile, intre creier si viscere, care fac posibila vomitarea.

Totusi, sobolanii pot (foarte rar) regurgita. Regurgitarea este diferita de vomitare, intrucat este un proces pasiv, care se produce fara contractii musculare.

Pentru ca nu pot vomita sobolanii si-au dezvoltat alte mecanisme de protectie impotriva toxinelor. Primul dintre ele consta in invatarea evitarii mancarurilor care le pot face rau. Atunci cand sobolanul descopera un nou tip de mancare, gusta doar putin din el si, daca acesta il determina sa se simta rau dupa aceea, va evita sa-l ingurgiteze. O alta strategie consta in consumarea de argila, caolin, pamant sau alte substante fara continut nutritiv, cu scopul diluarii efectului toxinei si combaterii gretei.

Exista cateva manifestari care seamana cu vomitarea si pot fi confundate cu aceasta:

a) dificultati de inghitire, sufocare - sobolanul poate regurgita hrana partial procesata;

b) probleme respiratorii - sobolanul poate elimina pe gura o spuma colorata in crem sau maro, insa aceasta nu vine din stomac, ci este un mucus secretat de plamani.

Experiente pe tractul gastro-intestinal de sobolan

Acesta lucrare studiaza modul in care secretia acida a stomacului este stimulata de histamina. Se face anestezia generala a sobolanului cu ketamina 0,1 ml/100 g sobolan.

Se fixeaza pe masuta de disectie. Se deschide cavitatea abdominala. Se cauta si se localizeaza stomacul. La aproximativ ½ cm de stomac se pun doua ate chirurgicale sub duoden. Cea distala fata de duoden se leaga strans, apoi proximal fata de ea se practica o incizie in "V" si se introduce o sonda subtire pana in stomac. Se fixeaza aceasta sonda cu cealalta ata chirurgicala. Se executa o incizie in "V" la nivelul esofagului, iar prin incizie se introduce o alta sonda subtire si se fixeaza cu o ata. Prin sonda de la nivelul esofagului se introduce 10 ml apa distilata incalzita la 37˚C si se recolteaza aceasta apa distilata pe sonda duodenala. Continutul se recolteaza intr-un pahar si se noteaza. Reprezinta secretia gastrica recoltata in conditii bazale.

Se adminstreaza apoi 0,4 mg/kgc de histamina. Se asteapta 10 minute, apoi se introduce din nou apa distilata incalzita la 37˚C si se recolteaza pe sonda duodenala intr-un pahar. Aceasta operatie se repeta la 20 minute, 30 minute si 45 minute.

Continutul paharelor se titreaza cu o solutie NaOH N/100 dupa ce in prealabil se pune in fiecare pahar cate 2-3 picaturi de reactiv TPFFER.

Culoarea probelor depinde de prezenta sau absenta aciditatii libere reprezentate de acidul clorhidric. In proba care reprezinta secretia bazala exista de obicei acid clorhidric. In proba care reprezinta secretia bazala exista de obicei acid clorhidric liber, iar aceasta proba se va colora in rosu. Celelate probe recoltate dupa stimularea cu histamina contin doar aciditate totala, iar din aceasta cauza ele se vor colora in galben. Titrarea acestor probe se va face pana cand proba respectiva va vira spre rosu. Se noteaza cantitatea de ml solutie NaOH N/100 folosit la titrare si se va reprezenta grafic in functie de timp.

Experinte pe intestinul izolat de sobolan

In cadrul acestor experinte se studiaza motilitatea spontana a intestunului precum si efectul unor substante medicamentoase asupra mobilitatii.

Musculatura neteda a intestinului amesteca si propulseaza continutul trsctului gastro-intestinal. Plexurile nervoase ale tubului digestiv, plexul nervos enteric, contin aproximativ 10⁸   neuroni, atat cat contine maduva spinarii. Plexurile nervoase eterice controleaza activitatea motorie si secretorie a tractului gastro-intestinal.sistemul nervos vegetativ are doar efect modulator asupra acestor activitati, de aceea motilitate intestinala se pastreaza si in conditii de vitro. La preparatul de intestin izolat se pot observa miscarile segmentare, peristaltice si pendulare.

Sobolanul al carui intestin va fi folosit la experinete va fi tinut 24 ore la inanitie completa. Aceasta pregatire asigura pe de o parte o reactivitate crescuta a organismului, iar pe de alta parte o stare curata a acestuia.

Se rezeaca o portiune din intestinul subtire si se introduce intr-o solutie nutritiva Tyrode la 4˚C unde se va prepara. Solutia Tyrode contine 8,0 g NaCl, JCl 0,2g, CaCl₂ 0,2g, MgCl₂ 0,1g, NaHCO₃ 1,0g, Na H₂PO₄ 0,05g,glucoza 1,0g, apa distilata 1,0 L;pH=7,2.

Se introduce o sonda cu balonas la varf in intestin si se leaga cu o ata capat cel mai indepartat al intestinului subtire de balonas.

Dupa prepararea intestinului subtire se introduce capatul sondei cu intestin intr-o solutie Tyrode incalzita la 37˚C barbotata cu oxigen carbonatat (95%O₂ si 5% CO₂ ). Se umfla balonasul cu aer si se va incepe inregistrarea miscarilor intestinale pe calcutator. Se va observa cum miscarile spontane intestinale vor creste ca intensitate in urma trecerii intestinului subtire bdin solutie Tyrode rece in solutir Tyrode calda.

Dupa ce tonusul bazal si miscare spontane s-au stabilizat se adauga adrenalina in concentratie Se va observa dupa un timp cum miscarile intestinale vor scadea mult in intestine si amplitudine. Dupa cateva minute, se va sala intestinul subtire cu o solutie simpla deTyrode cald si se va observa dupa cateva minute motilitatea intestinului subtire va reveni la amplitudinea si intensitatea dianinte adminstrarii solutie de adrenalina.

Se va adminstra apoi o solutie de atropina care fiind o substanta parasimpatolitica va scadea de asemenea amplitudinea si intensitatea miscarilor intestinale. Dupa ce se va inregistra timp de cateva minute motilitatea intestinala sub actiunea atropinei se spala din nou intestinul preparat cu o solutie Tyrode calda.

Se va adminstra aceticolina care fiind o substanta parasimpatica, va marii atat tonusul bazal al intestinului subtire cat si diferitele forme ale motilititii intestinale.

Particularitati ale respiratiei

Plamanii sobolanului sunt imaturi la nastere si lipsiti de alveole si de branhiole respiratorii. Plamanul drept are patru lobi, in timp ce stangul are doar unul. Venele pulmonare ale sobolanului contin fibre musculare cardiace.

Boli respiratorii :

Sobolanii sunt predispusi bolilor tractului respirator. Rinita, bronsita si pneumonia pot fi atribuite unuia sau mai multor agenti cunoscuti pentru infectarea sobolanilor. Mycoplasma pulmonis, bacilul respirator ciliat, virusul Sendai sunt trei exemple de agenti care pot cauza boli respiratorii la sobolani. In orice caz , acesti agenti apar, de obicei, cand boala se agraveaza.

Pneumonia la sobolani se caracterizeaza prin semne nespecifice, cum ar fi letargia, pierderea in greutate, dispnee. Alti agenti sunt cunoscuti pentru complicarea conditiilor de respiratie, cum ar fi Streptococcus pneumoniae, and Corynebacterium kutscheri.

Suportul terapeutic este indicat, acesta continand antibiotice ca enrofloxacine, tetracycline, cefalosporine.

Particularitati ale circulatiei

Influenta medicamentelor asupra sistemului circulator

-in speta actiunea Nurofenului

Aspectele histopatologice au fost inregistrate in principal in zonele cu edeme mai accentuate, deci in zonele in care aportul de substante nutritive si O₂ si indepartarea produsilor de catabolism cu potential toxic sunt alterate.

Rezultatele biochimice concorda cu aspectele histopatologice constatate, confirmand efectul cardiotoxic redus exercitat de Nurofen, care debuteaza inca de la 10 zile de la tratament, cand enzimele marker pentru cord (ASAT si LDH) inregistreaza cresteri semnificative, valorile acestor enzime serice mentinandu-se la cote destul de ridicate pana catre finele perioadei de administrare a medicamentului, dupa care, in cele 10 zile post-tratament, diminueaza progresiv, catre finele perioadei experimentale apropiindu-se mult de valorile inregistrate la lotul martor.

Cardiotoxicitatea acestui antiinflamator are un caracter acut, moderat si tranzitoriu, intereseaza cu precadere componenta vasculara miocardica, tulburarile circulatorii induse manifestandu-se prin staza, congestie, modificarea permeabilitatii vasculare cu extravazarea de lichide, care se acumuleaza perivascular si interfascicular sub forma unor edeme discrete.

Alterarea structurala si implicit functionala a componentei vasculare miocardice par a fi responsabile de aparitia si amplificarea modificarilor componentei celulara, care, insa este mai discret afectata, doar la un numar redus de miocite semnalandu-se instalarea unei distrofii granulo-hialine tranzitorii.

La nivelul vaselor sanguine mari, in principal la nivelul arterelor, Nurofenul induce o vasodilatatie moderata asociata cu discrete modificari histologice ale peretelui vascular, concretizate printr-o scadere a numarului de macrofage si granulocite din spatiul periadventiceal si o ingrosare a peretilor vasculari.

Nurofenul induce o deplasare si adeziune a monocitelor inspre peretii vaselor de sange, urmata de migrarea lor in intima si de acumularea de picaturi lipidice in citoplasma, formandu-se in final adevarate depozite de lipide in peretele aortei precum si a altor vase de sange de calibru mai mare. Aglomerarile de picaturi lipidice au fost semnalate atat in intima si medie, cat mai ales in adventicea vaselor sanguine.

In conditiile experimentului nostru, Nurofenul modifica si homeostazia enzimatica caracteristica peretelui vascular, fiind afectata activitatea enzimelor cu rol in transportul activ de substanta la nivelul membranelor celulare (fosfataza alcalina si ATP-aza), precum si activitatea enzimelor implicate in energogeneza aeroba (CyOx, SDH), cat mai ales in cea anaeroba (LDH).

Acest antiinflamator nesteroidian inhiba reactiile fosfatazei alcaline si ATP-azei si intensifica reactia CyOx, SDH si in special a LDH in toate cele trei tunici ale vaselor sanguine.

Referitor la toxicitatea Nurofenului la nivelul structurilor limfoide, rezultatele studiului nostru denota ca:

Modificarile histopatologice induse de acest produs medicamentos la nivelul timusului si splinei au o intensitate variabila, fiind strans corelate cu doza cumulativa de Nurofen si implicit cu durata tratamentului.

Acest antiinflamator nesteroidian exercita o actiune toxica moderata atat asupra organelor limfoide centrale cat si periferice, actiune concretizata intr-o depopulare celulara moderata, a unor perturbari vasculare semnificative (staza, congestie, coagulare intravasculara diseminata), a unei proliferari zonale a colagenului (fibrozari) si a unei atrofii partiale si moderate semnalata mai ales la nivelul timusului.

Procesele alterative si degenerative induse de Nurofen in timus si splina devin decelabile microscopo-optic dupa 20 de zile de la inceperea tratamentului si se accentueaza progresiv dar moderat pe parcursul urmatoarelor 15 zile. Modificarile ce intereseaza componenta celulara a structurilor limfoide intereseaza in principal celulele seriei hematopoietice trombocitare, dar si eritrocitare si limfocitare.

Particularitati ale aparatului urinar

Calculii urinari sunt gasiti la sobolanii in varsta. Etiologia precisa nu este cunoscuta, insa genetica, alimentatia si mediului de viata sunt implicate in dezvoltarea acestor calculi. De asemenea si infectiile tractului urinar au fost asociate cu formarea de calculi. Pietre de calciu, struviti si depozite de magneziu au fost gasite in trecturile urinare la sobolani.

Bibliografie:

xxx-Atlante di anatomia, Ed Giunti, 2007

Dr. F. Beer-Pointevin- Enciclopedia medica, Ed. Vita

G. Cotor-Biologia animalelor de laborator

www.ivis.org

www.wikipedia.org