CC BY
54
Биохимия, биотехнология и диагностика
УДК 619:616.995.121.56:1-07
МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОСЛЕУБОЙНОЙ ДИАГНОСТИКИ ЦИСТИЦЕРКОЗА
Д.В. ВИКУЛИН аспирант А.В. УСПЕНСКИЙ доктор ветеринарных наук
Всероссийский научно-исследовательский институт гельминтологии им. К.И. Скрябина, e-mail: vigis@ncport.ru
Приведены данные литературы и результаты собственных исследований по диагностике цистицер-коза крупного рогатого скота и овец, вызванного Cysticercus bovis и С. ovis. Дан математический анализ после-убойной диагностики цистицеркоза миокарда у овец.
Ключевые слова: крупный рогатый скот, овцы, Cysticercus bovis, C. ovis, математический анализ.
Цистицеркоз крупного рогатого скота и овец вызывается паразитирова-нием личиночной стадии ленточного гельминта Taeniarhynchus saginatus и Taenia ovis семейства Taeniidae. Заболевание характеризуется острым или хроническим течением в результате поражения личинками (цистицерками) поперечнополосатых мышц дефинитивных хозяев.
Локализация личинок - мышечная ткань сердца, диафрагма, жевательные мышцы, язык, различные участки скелетных мышц, реже паренхиматозные органы.
Многие исследователи рекомендуют различные методики послеубойной диагностики, но все они сводятся к увеличению площади осматриваемой поверхности [2, 4]. Учитывая большие трудности в обнаружении цистицерков в тушах, необходимо свести до минимума пропуск инвазионного материала. Анализируя распространение цистицеркоза в Пруссии за 1909-1928 гг., отмечено, что при проведении четырех наружных и двух внутренних надрезов жевательных мышц процент обнаружения цистицеркоза повысился с 0,44 до 6,8. О роли в обнаружении цистицерков крупного рогатого скота и техники осмотра сообщали и другие исследователи [2, 4].
В частности Шур [4] рекомендует следующую методику исследования туш: «Осматривают и тщательно пальпируют язык, делая в сомнительных местах разрезы. Далее осматривают и разрезают жевательные мышцы. Всего необходимо делать не менее шести разрезов на внутренних и наружных жевательных мышцах, а лучше даже восемь: по два-три на наружных и по одному на внутренних мышцах с каждой стороны. В наружной жевательной мышце разрезы должны быть не менее ладони, начиная от нижнего края верхней челюсти до скуловой кости. Внутреннюю жевательную мышцу следует разрезать от нижнего края челюсти до верхней точки прикрепления мышцы. Далее осматривается поверхность сердца и делаются несколько продольных и поперечных разрезов сердечных мышц. Особенно тщательно необходимо исследовать сердце у молодняка. Помимо сердца, обязательно исследуют другие органы, особенно печень и легкие, а также осматривают пи__87
Российский паразитологический журнал, 2010, № 2
щевод с наружной стороны». Далее автор отмечает необходимость подробного исследования поверхности туши и дополнительных разрезов мышц шеи, затылка, бедренной группы мышц, диафрагмы, поясничных мышц.
В 1889 г. на Берлинской бойне у каждого убойного животного проводились обязательные разрезы наружных и внутренних жевательных мышц. При этом количество обнаруженных случаев цистицеркоза повысилось с единиц до сотен. Так, например, если на бойнях в течение 6 лет (1883-1888 гг.) было обнаружено всего два случая цистицеркоза, то в 1888-1890 гг. их насчитывалось 415. Кроме того, предусматривалось исследование сердца и языка [1].
Задачей наших исследований была оценка действующих правил ветеринарного осмотра убойных животных и ветеринарно-санитарной экспертизы мяса и мясопродуктов (от 27.11.1983 г.) на обнаружение цистицеркоза, оптимизация существующей методики осмотра жевательных мышц, миокарда с целью повышения выявляемости пораженных цистицерками говяжьих и бараньих туш при слабой интенсивности инвазии, и также проведение математического анализа данных исследований для более точного обоснования оптимального количества разрезов при обнаружении цистицерков.
Материалы и методы
Испытания проводили в течение 3 лет на бойнях Московской области, в лабораториях ветеринарно-санитарной экспертизы на рынках Москвы и Липецкой области.
Ветеринарно-санитарную экспертизу продуктов убоя проводили согласно правил ветеринарно-санитарного осмотра убойных животных и ветери-нарно-санитарной экспертизы мяса и мясопродуктов в следующей последовательности:
«Голова: Осматривали и прощупывали губы и язык. Разрезали и осматривали жевательные мышцы пластами, на всю ширину, параллельно их поверхности (наружные - двумя, а внутренние - одним) с каждой стороны (для выявления цистицерков).
Сердце: вскрывали околосердечную сумку. Осматривали состояние эпикарда, миокарда, разрезали по большой кривизне правый и левый отделы сердца, осматривали состояние эндокарда и крови; производили 1-2 продольных и один несквозной поперечный разрезы мышц сердца.
Туша: осматривали с поверхности и с внутренней стороны, обращая внимание на наличие опухолей и других патологических изменений, поверхностные паховые мышцы, седалищные и подколенные. В необходимых случаях для обнаружения финн дополнительно продольно разрезали мышцы шеи, лопаточно-локтевые, большие поясничные, бедренную группу мышц и мышцу диафрагмы...» Всего исследовано 1536 туш говядины и 791 туша овец.
Экспертизу проводили по разработанной нами методике: наружные жевательные мышцы крупного рогатого скота разрезали пластами по четыре на каждой стороне, на всю ширину, параллельно их поверхности, ширина пласта 2-3 мм, а внутренние жевательные мышцы вскрывали тремя разрезами.
Сердце: располагали сердце верхушкой к исследователю, после вскрытия сердечной сумки осматривали эндокард, делали не сквозной разрез по большой кривизне, тем самым увеличивая осматриваемую поверхность. Производили не сквозные разрезы мышц сердца сверху вниз начиная с левой стороны сердца. Расстояние между разрезами 0,5-1,5 см для крупного рогатого скота и 0,3-0,5 см для овец. Глубина несквозного разреза зависит от толщины миокарда. Количество разрезов варьирует от 17 до 20 (у овец) и от 18 до 22 (у крупного рогатого скота). Также проводили до семи поперечных разрезов.
Туша: осматривали с поверхности и с внутренней стороны, отделяли диафрагмальные мышцы от туши и исследовали более детально, пальпацией. Это необходимо делать, т. к. краниальная часть диафрагмы в процессе вете-ринарно-санитарной экспертизы остается неосмотренной. На поясничных мышцах туш овец осуществляли по 3-4 разреза вдоль мышечных волокон.
Результаты и обсуждение
При исследовании внутренних органов и туш согласно методики, утвержденной Минсельхозом, цистицерки обнаружены в миокарде 17 овец, в диа-фрагмальных мышцах 24 овец и 2 цистицерка найдены при проведении дополнительных разрезов мышц шеи, лопаточно-локтевых, больших поясничных, бедренной группы мышц и мышц диафрагмы.
Исследовав тушу и внутренние органы крупного рогатого скота по методике Минсельхоза, обнаружено 5 цистицерков в наружных жевательных мышцах, 18 - в миокарде. Во внутренних жевательных мышцах цистицерков не зарегистрировано.
При осмотре 24 туш овец, пораженных цистицеркозом, по методике, разработанной нами, на каудальной части диафрагмальных мышц обнаружено дополнительно 7 цистицерков. Также обнаружено 3 цистицерка с локализацией исключительно на краниальной стороне диафрагмы. В миокарде зарегистрировано 59 цистицерков.
В поясничных мышцах туш овец цистицерки обнаружены только в двух случаях, в других точках осмотра цистицерков не найдено.
В наружных жевательных мышцах крупного рогатого скота цистицерки располагались преимущественно в слоях мышечной ткани на глубине 2-4 мм и 8-11 мм от наружной поверхности. Между этими слоями на глубине 4-7 мм мышца пронизана сухожильными волокнами, среди которых финны не были обнаружены. Всего зарегистрировано в жевательных мышцах крупного рогатого скота 17 финн, из них 12 на первом разрезе, 4 - на третьем и 1 -при исследовании внутренних жевательных мышц. В миокарде зарегистрировано 53 цистицерка.
1. Сравнительная оценка методик исследования на цистицеркоз туш и __внутренних органов^ овец_
Стандартная ВСЭ Усовершенствованная методика
Точки осмотра
Миокард Диафрагма Поясничные мышцы Дополнительные разрезы Общее число цистицерков, экз. Миокард Диафрагма Поясничные мышцы Дополнительные разрезы Общее число цистицерков
Кол-во 17 24 - 2 43 59 34 2 - 95
цистицерков
% от обще- 39,5 55,1 - 4,6 62,1 35,7 2,1 -
го числа
Статистический анализ данных исследований проведен на основе нормального распределения Гаусса. Роль нормального распределения в теории вероятности и статистики совершенно особая - это самое распространенное в практических приложениях распределение. Оно является предельным для многих других распределений, что связанно со справедливостью центральной предельной теоремы. Под влиянием классических работ Гаусса и Лапласа долгие годы считалось непререкаемой истиной, что все возможные распределения при достаточно большом количестве наблюдений приближаются к нормальному распределению, как некому идеалу. Подобное утверждение, безусловно, слишком смелое, но тем не менее многие из распределений, используемых в приложениях, в частной физике, медицине, биологии, демографии и других дисциплинах, на самом деле являются приближенно нор-мальными[3].
В нашем исследовании в миокарде овец было обнаружено N = 59 цисти-церков. По имеющейся методике формируем статистический ряд (табл. 2). В таблице используются следующие обозначения: X; - номер разреза; - число случаев обнаружения цистицерков на Х; разрезе; - относительная частота обнаружения цистицерков на Х; разрезе, которую рассчитывают по следующей формуле:
Ш; =
2. Статистический ряд распределения случаев обнаружения цистицерков ___в миокарде овец____
х 1 2 3 4 5 6 7 8 9
3 1 1 2 4 5 5 5 5
0,051 0,017 0,017 0,034 0,068 0,085 0,085 0,085 0,085
XI 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Ш; 5 6 6 4 3 2 1 0 1 59
Ш; 0,085 0,102 0,102 0,068 0,051 0,034 0,017 0 0,017 1
Из полученного статистического ряда строим гистограмму.
Ё 6-
X X 5 я - -
X 1 4-
1 3
£ 3 <г X о 2 -о И 1- з-
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Номер разреза, XI
Рис. 1. Гистограмма числа обнаруженных цистицерков на разрезе миокарда
у овец
90
Исходя из вида гистограммы, сравнивая ее визуально по формуле с кривой Гаусса, можно предположить, что генеральная совокупность имеет нормальное распределение.
Нормальное распределение имеет функцию вида:
гХ
Р(Х) =
(Х-а)
2-а
ах
где X - номер разреза; Б(Х) - функция распределения; а - математическое ожидание; с - среднее квадратичное отклонение.
Математическое ожидание и среднее квадратичное отклонение рассчитывают по формулам соответственно:
,=ЕХ1Ю1
а =
Бх,
2
- а| <14
Подставляя имеющиеся данные в вышеописанные формулы, получаем:
а = 9; с = 3,971.
Окончательно имеем формулу нормального распределения в нашем слу-
чае:
Р(Х) =
3.971 \JTji
■X
- (Х-9) 2
2-3.971
ах
1
е
1
е
График полученной функции распределения вероятности Б(Х) приведен на рисунке 2.
0.1 012 ' 0.114
0.108
0.102
0.096
0.09
0.084
0.078
0.072
0.066
Р(х) 0.06
-0.054
0.048
0.042
0.036
0.03
0.024
0.018
0.012
0.006
0
0
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
х
18 19 20 20
Рис. 2. График функции распределения вероятности обнаружения первого цистицерка в зависимости от числа разрезов миокарда овец
С помощью полученной формулы F(X) можно легко определить вероятность обнаружения первого цистицерка в зависимости от числа разрезов, используя специальный математический пакет, например MATHCAD. Для этого необходимо запрограммировать формулу F(X) в MATHCAD и подставить вместо X число разрезов. Например, для числа разрезов X = 12 вероятность обнаружения первого цистицерка составит F(12) = 0,775, т. е. 77,5 %. В случае X = 17 вероятность F(17) составит 97,8 %.
Полученные результаты позволили определить формулу распределения вероятности обнаружения первого цистицерка в зависимости от числа разрезов миокарда у убойных овец. Используя математический пакет MATHCAD и подставляя в полученную формулу данные исследований, можно определить вероятность обнаружения цистицерков в миокарде убойных овец.
Полученные данные указывают на частое нахождение первого цистицер-ка в стенках левого и правого желудочков.
Литература
1. Абуладзе К.И. Основы цестодологии. Тениаты - ленточные гельминты животных и человека и вызываемые ими заболевания. - М.: Наука, 1964. -С. 368-387.
2. Ковалева Т.С. О финнозе крупного рогатого скота // Ветеринария. -1952. - С. 43.
3. Медик В.А., Токмачев М.С. Математическая статистика в медицине. -М.: Финансы и статистика, 2007. - С. 140-144.
4. Шур И.В. Руководство по ветеринарно-санитарной экспертизе и гигиене переработки животных продуктов. - М.: Колос, 1965. - С. 248-253.
The mathematical analysis of efficiency of postmortem diagnostics
of cysticercosis
D.V. Vikulin, A.V. Uspensky
The literature dates and the results of the researches on diagnostics of cysti-cercosis of cattle and sheep caused by Cysticercus bovis and C. ovis are given. The mathematical analysis of postmortem diagnostics of cysticercosis of myocardium at sheep is given.
Keywords: cattle, sheep, Cysticercus bovis, C. оvis, the mathematical analysis.
92
