Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

En lamning kräver ofta en hel del arbete av tackan och ibland även av djurägaren innan lammet piggnar till efter födseln och kan ta sig upp på egna ben för att dia. Komplikationer vid lamning är inte helt ovanligt och kan göra processen lång, uttröttande och smärtsam för både tacka och lamm. För att lammet ska vara starkt och livskraftigt krävs ett fungerande lungsystem som är redo för att syresätta blodet via ett gasutbyte med luften.

Lungans utveckling startar tidigt hos embryot och börjar med en utväxt från framtarmen som är en del av det gemensamma tarmröret, vilket går genom hela embryot, från munhålan kranialt till anus längst kaudalt. Utskottet från framtarmen förgrenar sig sedan ett flertal gånger till att bilda ett avancerat och vindlande bronksystem. Förgreningarna bekläds till en början invändigt av ett kubiskt epitel som i alveolerna differentieras till två olika typer av celler. Typ-I cellen är vanligast och utgör det epitel som skiljer alveolens lumen från kapillärerna och blodet. Den andra celltypen, typ-II, utgör ca 10 % av epitelcellerna och har flera funktioner där en är produktionen av den vätska som kallas surfaktant.

Surfaktant är viktig för lungans funktion ur flera perspektiv både perinatalt och senare i livet. De ämnen som ingår i surfaktant, fosfolipider och proteiner, hjälper alveolerna att hållas öppna genom att bilda en ytspänningssänkande yta på insidan av lungans alveoler och bronker. De förbättrar även syreupptaget, möjliggör metabolismen av lungvätska och förstärker immunförsvaret.
Mycket forskning har gjorts på just beståndsdelarna i surfaktant, eftersom det har visats vara viktigt med korrekta halter av de olika substanserna och dess undergrupper för att undvika sjukdom. Produktionen och utsöndringen av surfaktant regleras av en mängd faktorer där glukokortikoider spelar en mycket viktig roll. Glukokortikoider har visats orsaka både prematura födslar, ökad surfaktantproduktion samt gett en snabbare lungmognad hos lammet. På så sätt vet vi att både surfaktant och glukokortikoider är viktiga för den perinatala överlevnaden och att förändringar av surfaktanten, både i mängd och innehåll, kan ha fatala konsekvenser.

Sedan surfaktanten påvisades i lungan under sent 1920-tal har många forskare intresserat sig för ämnet med en förhoppning om både ökad förståelse för lungans fysiologi och förbättrad medicinsk behandling av andningssvårigheter. Många framsteg har gjorts till följd av detta, framför allt på humansidan, men ändå kvarstår vissa frågetecken, speciellt med grund i de djurslagsskillnader som finns. Lungmognaden sker på olika sätt och olika tidigt före födelsen vilket påverkar fostrens känslighet för prematur födsel och perinatal överlevnad. Hos får är optimal
lungfunktion etablerad kort tid före födelsen och faktorer som påverkar lungans mognad och surfaktantmetabolism negativt hos får kan därför vara potentiella orsaker till lamningssvårigheter och perinatala komplikationer. För att bekräfta detta krävs ytterligare forskning inom området
inklusive utforskande av eventuella samband med andra viktiga faktorer såsom tackans metabolism under dräktigheten och stress i samband med förlossningen.

Lambing often demand a lot of work from both the ewe and sometimes the sheep farmer before the lamb is strong enough to stand on its own and access the mother’s milk. Difficulties at lambing are commonly encountered and can be tiring and painful for both ewe and lamb. The fully-grown fetus must be strong and entirely vital in the moment of birth. This is accomplished, among other things, by having a completely developed and fully functional respiratory system
with all the necessary factors allowing the first breath of air after separation from the mother.

The development of the lung starts early in the embryo by formation of a groove in the foregut, the primitive esophagus, that elongates, separates from the foregut and divides over time into an advanced, branching bronchial system. The embryonic bronchi are sheathed by a cuboidal
epithelium that in the alveoli eventually differentiates into two types of cells. The common, squamous type I cell lines the alveoli and separates the air from the blood and the secretory, more cuboidal surfactant producing type II cell that only stands for about 10% of the respiratory
epithelium.

Surfactant is a fluid that covers the enormous, inner surface of the lung where the gas exchange is enabled. The main component of surfactant is phospholipids which lower the surface tension in the damp walls of the alveoli and stops them from collapsing when expiration occurs. The
liquid also contains a small amount of protein that have several functions as helping the spread and absorption of the surfactant on the lung surface and strengthening the immune system. The importance of having adequate amounts and proportions of the surfactant components have been shown in several studies where disruptions in the metabolism of certain surfactant substances cause disease and difficulties to breath. The production and secretion of surfactant are
regulated by several factors, including glucocorticoids which have been demonstrated to cause premature birth of lambs, increased surfactant production and accelerated lung maturation. By this we draw the conclusion that both surfactant amount and composition as well as its regulation
by glucocorticoids in the fetus are important factors for perinatal survival.

Many scientists have continued the research on surfactant after its discovery in the late 1920’s in the hope of further understanding of the physiology of the lung and to improve medical treatment of respiratory dysfunctions. Numerous achievements have been made since then, especially
in the human medicine, but some questions remain regarding especially the distinct variations in surfactant and lung development between species. The late maturation of the lung
among sheep makes them sensitive to alterations in the lung and they are unable to survive a premature birth. Factors that affect the lung function and maturation as well as the surfactant are therefore possible explanations to complications at lambing and weakness of the lamb. To
confirm this, additional studies are required and possible relations with other relevant factors, like the ewe’s metabolism and stress during parturition, must be clarified.