Morphometric and histologic changes in the pulmonary system of broilers raised at simulated high altitude

Summary

Broilers were reared in conditions of hypobaric hypoxia (3500 m altitude) to investigate the development of pulmonary nodules in birds reared in hypobaric hypoxia and judged by clinical observation to be developing broiler pulmonary hypertension syndrome (BPHS); in unaffected birds reared in hypobaric hypoxia; and in birds reared at ambient atmospheric pressure. Gross pulmonary morphometric measurements, packed cell volume, electrocardiogram QRS amplitude and body weight also were compared among the three experimental groups. Results indicate that hypobaric hypoxia alone exercised little influence on the development of pulmonary nodules. Nodule numbers per section and nodule area per section were numerically greater in birds reared in hypobaric hypoxia, but there were no consistent significant differences in nodule numbers in birds which developed BPHS. As expected, absolute lung length, inter‐rib distance and lung volume increased significantly with increasing age and size; but when these parameters were expressed as a function of body weight, they decreased with increasing age. Again, intergroup differences were inconsistent. Packed cell volume and electrocardiogram QRS amplitude were significantly increased in birds reared in hypobaric hypoxia.

Resume

Des poulets ont été élevés dans des conditions d'hypoxie hypobar (3500 m) pour rechercher le développement de nodules pulmonaires: chez des oiseaux élevés en hypoxie hypobar et observés cliniquement pour le développement d'un syndrome d'hypertension pulmonaire, chez des oiseaux non affectés élevés en hypoxie hypobar et chez des oiseaux élevés à la pression atmosphérique ambiante. Les mesures morphométriques pulmonaires, le volume cellulaire, l'amplitude de rélectrocardiogramme et le poids du corps ont été comparés parmis ces trois groupes expérimentaux. Les résultats indiquent que l'hypoxie hypobar seule exerce peu d'influence sur le développement des nodules pulmonaires. Le nombre de nodules et l'aire du nodule par section étaient numériquement plus importants chez les oiseaux élèves en hypoxie hypobar mais il n'y avait pas de différence significative en nombre de nodules chez les oiseaux développant un syndrome d'hypertension pulmonaire. Comme prévu, la longueur absolue du poumon, la distance intercostale et le volume du poumon ont augmenté significativement avec l'âge et la taille, mais quand ces paramètres étaient exprimés comme une fonction du poids du corps, ils diminuaient avec l'âge. De plus, les différences inter groupes n'étaient pas significatives. Le volume cellulaire et l'amplitude de l'électrocardiogramme étaient significativement augmentés chez les oiseaux éléves en hypoxie hypobar.

Zusammenfassung

Mastküken wurden unter den Bedingungen einer Unterdruckhypoxie (3500 m Höhe) aufgezogen, um die Bildung von Lungenknötchen bei Tieren zu untersuchen, die bei Unterdruckhypoxie aufgezogen wurden und bei denen nach klinischer Beobachtung anzunehmen war, daß sie das Broiler‐Lungenhochdrucksyndrom (BPHS) entwickelten. In diese Untersuchung wurden bei Unterdruckhypoxie aufgezogene, nicht erkrankte Tiere einbezogen und Tiere, die bei normalem Luftdruck aufgezogen wurden. Außerdem wurden makroskopische morphometrische Lungenmessungen, Hämatokritwerte, Elektrokardiogramm‐QRS‐Amplitude und Körpergewicht in den drei Versuchsgruppen verglichen. Die Ergebnisse zeigen, daß die Unterdruckhypoxie alleine kaum einen Einfluß auf die Entstehung von Lungenknötchen ausübte. Die Knötchenmengen und Knötchenfläche pro Schnitt waren größer bei Tieren, die bei Unterdruckhypoxie aufgezogen wurden, aber es gab keine konsequenten, signifikanten Unterschiede in der Anzahl der Knötchen bei Tieren, die das BPHS bekamen. Wie erwartet, vergrößerten sich die absolute Lungenlänge, der Zwischenrippenabstand und das Lungenvolumen mit zunehmendem Alter und Größe; wenn aber diese Parameter als eine Funktion des Körpergewichts ausgedrückt wurden, verminderten sie sich mit zunehmendem Alter. Wiederum waren die Unterschiede zwischen den Gruppen nicht beständig. Die Hämatokritwerte und die QRS‐Amplitude im Elektrokardiogramm waren bei Küken, die bei Unterdruckhypoxie aufgezogen wurden, signifikant vergrößert.

Resumen

Se criaron broilers en condiciones de hipoxia hipobárica (3500 metros de altitud) para investigar el desarrollo de nódulos pulmonares en aves criadas en estas condiciones que, mediante exámen clínico, se consideró desarrollaban el síndrome de hipertensión pulmonar del broiler (BPHS); también se estudió en aves no afectadas por este síndrome y criadas en las mismas condiciones y en aves criadas a presión atmosférica ambiente. Se compararon también las modificaciones morfométricas macroscópicas pulmonares, el volumen de empaquetado celular, la amplitud electrocardiográfica de QRS y el peso corporal entre los tres grupos. Los resultados obtenidos indican que la hipoxia hipobárica por sí sola produjo una escasa influencia en el desarrollo de nódulos pulmonares. El número de nodulos por sección y la superficie de nódulos por sección fueron superiores numéricamente en las aves criadas en cámara hipobárica pero no hubo diferencias significativas consistentes en el número de nódulos de las aves que desarrollaron BHPS. Tal como se esperaba, la longitud absoluta pulmonar, la distancia intercostal y el volumen pulmonar se incrementaron significativamente con la edad y el tamaño pero cuando estos parámetros se expresaron en relación al peso corporal, disminuyeron al aumentar la edad. De igual modo, las diferencias entre los grupos estudiados fueron inconsistentes. El volumen de empaquetado celular y la amplitud de QRS estuvieron incrementados significativamente en las aves criadas en condiciones de hipoxia hipobárica.

Notes

Present address: Hubbard Farms, PO Box 415, Walpole, NH 03608, USA.