CC BY
292
2. ВЕТЕРИНАРНАЯ МЕДИЦИНА
УДК 636:611.12
МОРФОЛОГИЯ СЕРДЦА У НЕКОТОРЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ КЛАССОВ ПТИЦ (AVES) И МЛЕКОПИТАЮЩИХ (MAMMALIA)
В. К. ВАНСЯЦКАЯ, Е. А. КИРПАНЕВА
УО «Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины»,
г. Витебск, Республика Беларусь, 210026
(Поступила в редакцию 26.03.2015)
Резюме. Организм постоянно нуждается в нормальной деятельности сердца, отвечая на влияние внешней среды. Сердце животных может приспосабливаться и изменяться в зависимости от образа жизни и общей нагрузки на организм. Морфологическая изменчивость сердца представляет не только общебиологический интерес, но и имеет определенное значение в раскрытии физиологических процессов, протекающих в нем, в зависимости от условий окружающей среды.
Проведено полное анатомическое исследование сердец крупного рогатого скота, домашней свиньи, одногорбого верблюда, домашней курицы, домашней утки, американской норки, лесного кота и озерной чайки. Сердца у исследуемых животных, разных по своему хозяйственному и природному назначению, имеют существенные анатомические особенности. Установлены данные о типах сердец, об особенностях строения внутренней поверхности сердца.
Ключевые слова: сердце, курица, крупный рогатый скот, свинья, чайка, европейский лесной кот, верблюд, норка, утка.
Summary. Hearts of animals can adapt to different environments and change according to the way of life and general body burden. Changeability of heart is of the utmost interest not only in terms of general biology, it is also important for disclosing physiological processes occurring in it depending on environmental conditions.
We have undertaken a total anatomical study of hearts of the animals used for different economic and natural purposes: cattle, the domestic pig, the one-humped camel, the dunghill hen, the domesticated duck, the American mink, the wild cat and the common black-headed gull. Hearts of the animals under study have essential anatomic features. We have collected data about types of hearts and peculiarities of their internal surface.
Key words: heart, hen, cattle, pig, common black-headed gull, European wild cat, camel, mink, duck.
Введение. Животные, исследуемые нами, крайне разнообразны по своему хозяйственному и природному назначению. Это широко используемые сельскохозяйственные животные (крупный рогатый скот, свиньи, верблюды, куры, утки), пушные звери (норка), а также представители дикой фауны нашей страны (европейский лесной кот, чайка). При общей структуре строения, сердца всех исследованных животных имеют существенные анатомические особенности. Одна часть этих особенностей обусловлена происхождением изученных биологических видов, другая - их образом жизни и связанным с ним метаболизмом, а третья - результатом доместикации.
Норка (лат. Mustela lutreola) - млекопитающее из семейства куньих. Норки являются источниками высококачественного меха и шкурок. Пушное звероводство - довольно перспективная отрасль сельского хозяйства, так как норка нетребовательна к климату и земле [3, 4].
Домашняя курица (лат. Gallus gallus) и домашняя утка (лат. Anas platyryncha) - птицы, которые разводятся для получения яиц и мяса, также дают перо и пух. Курятина является прекрасной продукцией экспорта, особенно на российский рынок, что приносит стране валюту [7, 9].
Европейский лесной кот (лат. Felis silvestris silvestris) - представляет собой одного из обитателей лесной фауны Республики Беларусь. Европейские лесные коты крупнее обычных домашних кошек и сильнее их. Для исследований представляет интерес как дикое животное, тяжело доступное для изучения [2, 5].
Озерная чайка или речная чайка (лат. Larus ridibundus) - небольшая птица, обитающая около различных водоемов. Типичный представитель диких птиц нашей страны. Часто является переносчиком инвазионных заболеваний рыб, таких как лигулез. С учетом развития в Беларуси рыбных хозяйств, знания особенностей анатомии и жизнедеятельности чаек будут полезными для промышленного ры-боводства[7, 9].
Крупный рогатый скот (лат. Bos taurus taurus) - представляет собой одомашненный подвид дикого быка. Разведение и хозяйственное использование крупного рогатого скота на современном этапе развития Республики Беларусь имеет большую значимость. Так, коровы обеспечивают население моло-
ком и продуктами его переработки, а также мясом, мясными субпродуктами и шкурами. С учетом постоянной интенсификации производства, увеличения поголовья скота, требуется подробное знание анатомии этих животных [8].
Домашняя свинья (лат. Sus scrofa domesticus) - крупное парнокопытное животное, чьим предком является дикий кабан. Свиноводство традиционно играло важную роль в сельском хозяйстве нашей страны. Также свиньи анатомически и физиологически близки к человеку, что позволяет использовать их в качестве доноров, например, митрального клапана. С учетом того, какое количество человек нуждается в пересадке сердца или его элементов, выращивание специальных трансгенных свиней является крайне перспективным направлением [8].
Одногорбые верблюды (лат. Camelus dromedarius), хотя и не являются типичными животными для нашей местности, но содержатся в зоопарках. Верблюд используется для перевозки грузов, катания детей. Поэтому наши исследования могут быть полезны для ветеринаров, работающих с этими животными [6, 8].
Анализ источников. Сердечно-сосудистая система является одной из самых важных в организме. Она вместе с нервной, связывает между собой все органы и системы. Центральным органом сердечно-сосудистой системы является сердце. Оно, как насос, перекачивает кровь по всему организму. Сердце у млекопитающих состоит из двух предсердий и двух желудочков. Предсердия с желудочками сообщаются посредством предсердно-желудочковых отверстий. В этих отверстиях расположен специальный клапанный аппарат, обеспечивающий правильный ток крови. В левой половине сердца расположен двухстворчатый клапан, или митральный, а в правой - трехстворчатый клапан. К клапанам крепятся сухожильные струны, другим своим концом закрепленные на сосцевидных мышцах [1, 8, 10, 11].
В современной отечественной научной литературе недостаточно внимания уделяется особенностям строения сердца животных разных видов, а в сравнительном аспекте исследований практически не обнаружено. Это послужило основанием для проведения комплекса исследований.
Цель работы - выявление особенностей анатомического строения сердца норки, курицы, крупного рогатого скота, свиньи, чайки, европейского лесного кота, верблюда, утки, а также взаимосвязи строения данного органа от их образа жизни.
Задачи исследований:
1. Определить анатомические особенности строения сердца у представителей разных видов животных.
2. Установить особенности морфометрических показателей сердца у животных.
3. Установить особенности морфологии внутренних структур сердца животных.
4. Определить особенности строения клапанного аппарата сердца.
5. Проанализировать изменения в строении сердца в связи с образом жизни и активностью животных.
Полученные нами анатомические данные вышеупомянутого органа могут быть основой для дальнейших исследований, выявляющих видовую принадлежность органа к заболеваниям различного ге-неза.
Материал и методика исследований. Материалом для исследования явились сердца физиологически зрелых животных: норки, курицы, утки, крупного рогатого скота, свиньи, чайки, европейского лесного кота, верблюда. Выбор животного производился с учетом принадлежности вида к разным экологическим группам. Методы исследования включали: осмотр, измерения, сравнение, зарисовку и фотографирование.
Результаты исследований и их обсуждение. Строение сердца свиньи. Сердце светло-коричневого цвета, слой сердечного жира около 1 см, расположенный вдоль коронарного желоба, небольшой толщины. Сосудистый рисунок выражен средне. Масса сердца составляет 260 г, длина сердца - 9,5 см, ширина - 6,8 см. Сердечный индекс 71-72 %, сердце эллипсовидное.
Сердце четырехкамерное. Состоит из 2 предсердий и 2 желудочков. На предсердиях расположены 2 ушка, у свиней они имеют полулунную форму с гладким мышечным рисунком, ушки плоские, их свободный край гладкий. Гребешковые мышцы хорошо выражены. Длина предсердий составляет 18 мм, левого желудочка - 63 мм, правого - 50 мм. Толщина миокарда в предсердиях: в левом -2,5 мм, в правом - 3 мм. Мышечный рисунок внутри желудочков четкий, хорошо развитый, особенно в левом желудочке. Наиболее заметна разница в толщине мышечной стенки в правом и левом желудочках. Так, толщина миокарда в левом желудочке - 19 мм, в правом гораздо меньше - 6 мм. Соответственно стенка левого желудочка в 3,2 раза больше, чем правого. В правом желудочке есть септо-маргинальная трабекула, длиной около 30 мм, заканчивающаяся сосцевидной мышцей в 14 мм, от нее
отходит 6 сухожильных струн. Есть еще 2 сосцевидные мышцы, от одной в 15 мм отходит 4-5 сухожильных струн, от второй отходят 5 сухожильных струн. Эти струны крепятся к трехстворчатому клапану, всего клапан поддерживают 15-16 струн. В левом желудочке находится крупная септомар-гинальная трабекула, длиной в 40 мм, заканчивающаяся сосцевидной мышцей в 19 мм. От нее отходит 9 сухожильных струн к двухстворчатому клапану. От второй сосцевидной мышцы отходит 12 сухожильных струн. И около 14 мелких трабекул образуют сложный мышечный рисунок в левом желудочке в области верхушки сердца.
Строение сердца крупного рогатого скота. Сердце у крупного рогатого скота четырехкамерное, красно-коричневого цвета, сердечного жира много, его слой имеет ширину 42-45 мм. Масса сердца составила 2050 г. Длина сердца - 19,5 см, ширина - 13 см. Сердечный индекс - 66-67 %, сердце эл-липсоидно-суженное. Длина предсердий около 3,5 см. Длина левого желудочка - 17 см, правого -11,5 см. Венечная борозда слабо заметна, на сердце имеется четкий сосудистый рисунок.
Миокард сердца хорошо развит. Толщина миокарда в правом предсердии составила - 4 мм, в левом - 5 мм. В желудочках миокард достигает максимального развития, что непосредственно связано с их функцией. Толщина мышечной стенки в правом желудочке - 19 мм, в левом - 37 мм. Стенка левого желудочка в 1,95 раза толще, чем правого. Гребешковые мышцы средней выраженности. На поверхности предсердий имеются выпячивания: два ушка, охватывающие легочную артерию и аорту. Ушки вытянутые, имеют полулунную форму, мышечный рисунок на них слабый, свободный край ушек изрезанный.
В желудочках миокард достигает максимального развития, что непосредственно связано с их функцией. В правом желудочке имеется большая септомаргинальная трабекула, длиной в 6,5 см, которая заканчивается сосцевидной мышцей в 2,5 см. От нее отходит 7 сухожильных струн, делящихся впоследствии на 13 более мелких, которые крепятся к трехстворчатому клапану. В правом желудочке имеется еще 2 сосцевидные мышцы, от одной из них отходит 4 крупные сухожильные струны (делится потом на 6 поменьше). Также от самой маленькой третьей сосцевидной мышцы отходят 6 струн (делятся на 8 более мелких). Всего трехстворчатый клапан поддерживает около 30 струн разного размера. В левом желудочке также есть септомаргинальная трабекула, она имеет размеры в 9,5 см, от нее отходит сосцевидная мышца в 0,5 см. От этой сосцевидной мышцы отходят к двухстворчатому клапану 8 крупных сухожильных струн, делящихся потом на 15 более мелких. Имеется и вторая сосцевидная мышца, с 5 крупными струнами, которые делятся на 16 мелких. Мышечный рисунок внутри сердца сглажен, особенно в левом желудочке. Наибольшее количество мелких сердечных трабекул имеется в правом желудочке в верхушке сердца. Внутри сердца имеется фиброзный скелет, а также сердечные кости.
Строение сердца норки. Сердце у норки конусовидное, сердечный индекс - 52-56 %, коричневато-красного цвета. Масса сердца в среднем составляет - 12,5-13 граммов. Длина сердца - 33-35 мм, ширина - 22-26 мм, в области верхушки сужается до 6-9 мм.
Миокард в желудочках хорошо развит, в предсердиях он выражен хуже, рисунок гребешковых мышц внутри предсердий слабый. Ушки маленькие, округлые, со сглаженным мышечным рисунком. Миокард развит особенно хорошо в желудочках, в левом желудочке толщина миокарда составила -7-10 мм, а в правом - 2-3 мм. Следовательно, мышечная стенка левого желудочка в 4 раза толще, чем правого. Мышечный слой в предсердиях составляет от 0,5 до 1 мм. Предсердия от желудочков отделяют клапаны, в левой половине сердца - двух или трехстворчатый, в правой половине - трехстворчатый. К клапанам от сосковых мышц тянутся сухожильные струны, число их варьирует от 12 до 21 штуки. Внутри желудочков находятся сердечные трабекулы, особенно хорошо выраженные в левом.
Строение сердца чайки. Сердце у чайки конусовидное, сильно сужается к верхушке, темно-красного цвета. Слой сердечного жира под эпикардом сравнительно узкий - 3-4 мм. Масса сердца чайки в среднем составляет 2,8 г, длина сердца - 24-32 мм, ширина - 14-15 мм.
Миокард развит хорошо. Толщина стенки предсердия: левого - 1-2,2 мм и правого - 1-2 мм. Миокард в желудочках заметно толще, в левом - 4-5 мм, а в правом - 1-1,5 мм, следовательно, в левом желудочке в 3-4 раза лучше развит мышечный слой. Это связано с большей нагрузкой на левую половину сердца, которая обеспечивает кровоснабжение в большом круге кровообращения. Миокард в желудочках образует сосцевидные мышцы, которые выпячиваются внутрь полости сердца. Наибольшее развитие они получили в левом желудочке. От сосочковых мышц в левом желудочке отходят 6-7 сухожильных струн, которые крепятся к клапану. Клапан, образованный эндокардом, в левой по-
ловине сердца состоит из 3 створок. В правой половине сердца эндотелиальный клапан отсутствует, вместо него имеется мышечная складка, выполняющая аналогичные функции. Складка расположена косо и спускается вниз, вплетаясь своими волокнами в мышечную стенку левого желудочка. В основании сердца имеется два ушка, мышечный рисунок на них выражены хорошо.
Строение сердца утки. Сердце у утки эллипсовидное, сердечный индекс - 69-72 %, плавно сужается к верхушке. Слой сердечного жира под эпикардом выражен хорошо, составляет - 6-7 мм, слой довольно толстый, что связано с более спокойным образом жизни домашней утки. Масса сердца утки в среднем составляет - 12,1 г, длина сердца - 35-42 мм, ширина - 25-29 мм.
Мышечная стенка желудочков и предсердий имеет толщину в предсердиях: в левом - 2-2,5 мм и в правом - 2-2,25 мм. Толщина миокарда в желудочках составила: в левом - 6-7,5 мм, а в правом желудочке - 1,5-2 мм. Отношение толщины миокарда в левом желудочке к толщине в правом составляет - 3,8. Внутренняя поверхность левого желудочка покрыта выступами миокарда, образующими сосцевидные мышцы, от которых отходят 6-7 сухожильных струн к трехстворчатому клапану. В правом желудочке поверхность практически гладкая, а вместо клапана имеется мышечная складка, которая у уток двойная. Сухожильные струны к ней не крепятся. Ушек два, мышечный рисунок средней выраженности, что связано с домашним существованием уток.
Строение сердца курицы. Сердце у курицы конусовидной форм, сердечный индекс 55 %, коричнево-красного цвета. Слой сердечного жира относительно широкий, до 20 мм. Длина сердца 44 мм, ширина 24 мм. Длина предсердий 10 мм, левого желудочка 34 мм и правого желудочка 28 мм.
Миокард в левом желудочке покрыт сетью сосцевидных мышц и трабекул, от сосцевидных мышц отходят 12-14 сухожильных струн к двухстворчатому клапану. Причем, сухожильные струны очень короткие, около 2-3 мм. Толщина миокарда в предсердиях - 1 мм, в левом желудочке составляет -5 мм, а в правом - 2 мм. Соответственно в левом желудочке он толще в 2,5 раза. Миокард в правом желудочке практически гладкий, имеется только несколько мышечных перемычек, вместо клапанов -мышечная складка, длинной в 18 мм. Ушки отсутствуют, а рисунок гребешковых мышц в предсердиях очень хорошо выражен.
Строение сердца верблюда. Сердце у верблюда темно-красного цвета, сосудистый рисунок выражен несильно, слой сердечного жира занимает около 3,5 см. Сердце четырехкамерное, ближе к шаровидной форме, с резким сужением к верхушке. Масса сердца - 1720 г. Длина сердца - 21,5 см, ширина - 17 см. Сердечный индекс составляет - 78 %.
Мышечная стенка предсердий тонкая, мышечный рисунок внутри выражен слабо. Длина левого и правого предсердий составила - 4,5 см, левого желудочка - 18 см, правого - 14 см. Ширина левого желудочка - 7,5 см, правого - 7 см. Толщина стенки левого желудочка - 22 мм, правого - 9 мм. Соответственно мышечная стенка левого желудочка в 2,4 раза толще, чем правого, что связано с большей нагрузкой на него. Мышечная стенка предсердий тонкая, составляет около - 4 мм и фактически не отличается в правом и левом предсердиях. Ушки сердца со средним мышечным рисунком, их форма ближе к округлой, свободный край изрезан слабо. В правом желудочке септомаргинальная трабекула хорошо выражена, длиной - 9 см, шириной - 2,5 см, заканчивается сосцевидным отростком в 1,5 см, от которого отходят сухожильные струны. Всего в правом желудочке 3 сосцевидные мышцы и 15 отходящих от них сухожильных струн, крепящихся на трехстворчатом клапане. В правом желудочке сильно развиты сердечные трабекулы, их насчитывается 10, они создают четкий мышечный рисунок, наиболее выраженный в верхушке сердца. В левом желудочке также имеется септомаргинальная тра-бекула длиной - 12 см, шириной - 4 см, заканчивается также сосцевидным отростком в 2см. Сосцевидных мышц в левом желудочке: 2 крупных первичных, и 3 вторичных, от них отходят 17 сухожильных струн к двустворчатому клапану. В верхушке сердца четкий мышечный рисунок образуют 12 трабекул. Часть трабекул берет начало на одной стенке желудочка и крепится к межжелудочковой перегородке. Внутри сердца имеется фиброзный скелет для поддержания сердца при работе.
Строение сердца европейского лесного кота. Сердце имеет шаровидно-эллипсовидную форму, темно-красного цвета, сердечный жир выражен слабо, составляет около 4 мм. Масса сердца - 16,5 г. Длина сердца - 42 мм, а ширина - 36 мм. Сердечный индекс составляет - 86 %. Толщина миокарда в левом и правом предсердиях около - 1 мм, в левом желудочке - 8 мм, а в правом около - 3 мм соответственно, толщина мышечной оболочки в 2,5-3 раза больше в левом желудочке. Ушки около легочного ствола и аорты крупные, округлые, с очень четким мышечным рисунком.
Предсердия от желудочков отделяются клапанами, в левой половине - двухстворчатым, в правой -трехстворчатым. Клапаны поддерживаются сухожильными струнами, двустворчатый - 10 струнами,
а трехстворчатый - 11 струнами. В просвет правого желудочка выступает септомаргинальная трабе-кула, и 3 сосцевидные мышцы. В левом желудочке 2 сосцевидные мышцы, а также много мелких поперечных мышц, создающих четкий мышечный рисунок. Есть 2 поперечные перекладины, идущие к 2 сосцевидным мышцам.
Заключение. В результате проведенных нами анатомических исследований обнаружен ряд отличий в строении сердца исследуемых животных.
1. Сильно разнится форма сердца, при определении которой мы опирались на сердечный индекс. Индекс сердца у норок колеблется от 63 до 65 %, сердце конусовидное. У европейского лесного кота сердечный индекс - 85-86т%, сердце шаровидное, у верблюда сердечный индекс составил - 78 %, сердце шаровидно-суженное. У крупного рогатого скота индекс - 66-67 %, сердце элипсовидно-суженное. У уток индекс - 69-72 %, у чаек в пределах 52-56 %, следовательно, у уток сердце эллипсовидное, а у чаек - конусовидное. У свиней сердце элипсовидное, так как индекс составил - 71-72 %. Форма сердца связана с нагрузкой, у животных с большой нагрузкой и резкими периодами повышенной активности сердце конусовидное.
2. У птиц особый клапанный аппарат, отличающийся от млекопитающих. В правой половине сердца имеется мышечная складка, выполняющая функции клапана. Сухожильных струн нет. У утки складка двойная. Также в левой половине сердца у утки и чайки клапан трехстворчатый, а у курицы -двухстворчатый.
3. Клапаны поддерживает различное количество сухожильных струн, максимальное оно у крупного рогатого скота, а у птиц в правой половине сердца они вообще отсутствуют.
4. У крупного рогатого скота и верблюда имеется фиброзный скелет сердца, у других исследуемых млекопитающих и птиц их нет.
5. Лучше всего ушки развиты у крупного рогатого скота, они по максимуму приспособлены к выжиманию крови за счет своей полулунной формы.
6. У куриц на сердце нет ушек. Их отсутствие компенсируется сильно развитыми гребешковыми мышцам внутри предсердий.
7. Соотношение толщины левого и правого желудочка разнится и зависит от нагрузки на сердце.
8. Чем выше скорость метаболизма у животного, тем форма его ближе к конусовидной, толщина соотношение толщины желудочков больше, ушки лучше приспособлены к выдавливанию крови.
Проведено полное анатомическое исследование сердец от норки, курицы, утки, крупного рогатого скота, свиньи, чайки, европейского лесного кота, верблюда. Полученные исследования расширяют и дополняют сведения по морфологии сердца и его внутренних структур.
ЛИТЕРАТУРА
1. Анатомия домашних животных / А. И. Акаевский, Ю. Ф. Юдичев, Н. В. Михайлов. - Москва: Колос, 1984. - 543 с.
2. Анатомия собаки и кошки / Е. Болдырева, И. Кравец. - Москва: Аквариум Бук, 2003. - 580 с.
3. Афанасьев, В. А. Клеточное пушное звероводство / В. А. Афанасьев, П. Ш. Перельдик. - Москва: Колос, 1966. -400 с.
4. Вансяцкая, В. К. Анатомия сердца норок / В. К. Вансяцкая, Е. А. Кирпанева // Сборник научных статей по материалам XV Международной студенческой научной конференции. - Гродно: ГГАУ, 2014. - С. 127-128.
5. Вансяцкая, В. К. Анатомические особенности строения почек и сердца у европейского лесного кота / В. К. Вансяцкая, Е. А. Кирпанева // Студенты - науке и практике АПК: материалы 99-ой Международной науч.-практ. конференции студентов и магистрантов, (Витебск, 21-22 мая 2014 года). - Витебск: УО ВГАВМ, 2014. - С. 194.
6. Вансяцкая, В. К. Анатомо-морфологические особенности строения сердца верблюда одногорбого / В. К. Вансяцкая, Е. А. Кирпанева // Студенты - науке и практике АПК: материалы 99-ой Международной научно-практической конференции студентов и магистрантов, (Витебск, 21 - 22 мая 2014 года). - Витебск: УО ВГАВМ, 2014. - С. 195.
7. Вансяцкая, В. К. К анатомическим особенностям сердца чайки и утки / В. К. Вансяцкая, Е. А. Кирпанева // Актуальные проблемы интенсивного развития животноводства: материалы XVII Междунар. студен. науч. конф., посвященной 80-летию кафедры зоогигиены, экологии и микробиологии УО «БГСХА» (29-30 мая 2014 г.). - Горки: БГСХА. - С. 70-72.
8. Вансяцкая, В. К. Морфометрические и анатомические особенности строения сердца у крупного рогатого скота, свиньи и верблюда одногорбого / В. К. Вансяцкая, Е. А. Кирпанева // Сельское хозяйство - проблемы и перспективы: сб. науч. тр. / УО ГГАУ. - Гродно, 2014. - С. 29-35.
9. Вансяцкая, В. К. Морфо-анатомические особенности сердца животных и птиц некоторых видов / В. К. Вансяцкая, Е. А. Кирпанева // Ученые записки: [сб. науч. тр.]: научно-практический журнал. УО ВГАВМ. - Витебск, 2014. - Т. 50, вып. 2, ч. 1. - С. 124-127.
10. Садовский, Н. В. Роль морфометрии в анатомо-топографических исследованиях / Н. В. Садовский // IX Всесоюзный съезд анатомов, гистологов и эмбриологов: тезисы докладов. - Минск: Наука и техника, 1981. - С. 343.
11. Фатенков, В. Н. Биомеханика сердца / В. Н. Фатенков. - М.: Медицина, 1990. - 160 с.
