Научная статья на тему 'Особенности формирования костяка у помесного молодняка крупного рогатого скота'

Особенности формирования костяка у помесного молодняка крупного рогатого скота Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

CC BY
314
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ / БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ / ПЯСТНЫЕ КОСТИ / MORPHOLOGICAL / BIOMECHANICAL / SHANK BONES

Аннотация научной статьи по животноводству и молочному делу, автор научной работы — Киселев А.Б.

Изучены морфологические и биомеханические свойства костяка животных украинской черно-пестрой породы и ее помесей с быками абердин-ангусской и украинской мясной породы. Установлены достоверные различия между группами по длине и ширине пястных костей, а также по сырой массе и их объему. При испытании на прочность пяст-ных костей приоритет за животными украинской молочной черно-пестрой породы. Мор-фологические и биомеханические характеристики пястных костей указывают на отсут-ствие аномалий.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The research of morphological and biomechanical internals of the skeleton animals Ukrainian bleak-and-write dairy breed and hybrids with the bulls Aberdeen-Angus and Ukrainian meat breed. There were significant differences between the groups in the length and width of shank bones, as well as crude weight and volume. When testing the strength of metacarpals priority of animal Ukrainian bleak-and-write dairy breed. Morphological and biomechanical characteristics shank bones indicate no abnormalities.

Текст научной работы на тему «Особенности формирования костяка у помесного молодняка крупного рогатого скота»

УДК 636.22/28:611.71

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ КОСТЯКА У ПОМЕСНОГО МОЛОДНЯКА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

А. Б. КИСЕЛЕВ

Сумской национальный аграрный университет, г. Сумы, Сумская обл., Украина, 40021

(Поступила врдакцию 01.02.2017)

Резюме. Изучены морфологические и биомеханические свойства костяка животных украинской черно-пестрой породы и ее помесей с быками абердин-ангусской и украинской мясной породы. Установлены достоверные различия между группами по длине и ширине пястных костей, а также по сырой массе и их объему. При испытании на прочность пястных костей приоритет за животными украинской молочной черно-пестрой породы. Морфологические и биомеханические характеристики пястных костей указывают на отсутствие аномалий.

Ключевые слова: морфологические, биомеханические, пястные кости.

Summary. The research of morphological and biomechanical internals of the skeleton animals Ukrainian bleak-and-write dairy breed and hybrids with the bulls Aberdeen-Angus and Ukrainian meat breed. There were significant differences between the groups in the length and width of shank bones, as well as crude weight and volume. When testing the strength of metacarpals priority of animal Ukrainian bleak-and-write dairy breed. Morphological and biomechanical characteristics shank bones indicate no abnormalities.

Key words: morphological, biomechanical, shank bones.

Введение. Необходимость изучения костяка сельскохозяйственных животных глубоко обоснована в отечественной литературе остеологическими исследованиями как отечественных, так и зарубежных ученых [4, 8].

Костная ткань является элементом связи между отдельными частями организма, обеспечивает выносливость и формирует определенную продуктивность животных, кроме того несет на себе опорно-двигательную функцию, является кроветворным органом и депо минеральных веществ. От прочности и развития костной ткани зависит здоровье животных, крепость их конституции, а также высокая продуктивность.

С возрастом животных абсолютная масса скелета увеличивается. На ее массу влияют как условия кормления и содержания животных, так и породный состав. Периоды интенсивного и замедленного роста отделов скелета и костей четко выражены и чередуются между собой. Интенсивность роста осевого скелета в постэмбриональный период выше, нежели периферического. Неравномерный рост приводит к серьезным изменениям в соотношении между ними, что в будущем не дает возможность животным

раскрыть свой генетический потенциал и получить от них ожидаемый объем продукции. В случае временного недокорма животных с последующим переводом их на достаточный уровень кормления замедляет рост как осевого, так и периферического скелетов, относительная масса которых с возрастом животных уменьшается. Именно поэтому на сегодняшний день большое внимание в племенных хозяйствах уделяется контролю за ростом и формированием костной ткани молодняка. Для контроля за развитием костной ткани животных применяют множество способов, таких как морфологический, биохимический, гистологический и физико-химический [3, 11, 15].

Определить развитие скелета при жизни животного можно также путем измерения обхвата пясти. Однако этот метод не идеальный, поскольку прижизненное определение обхвата пясти только приблизительно характеризует развитие скелета, так как костная ткань, кожа, волосяной покров, сухожилья и связки в постэмбриональный период растут с разною интенсивностью. Это непременно отображается на точности измерения. В этом случае при использовании данного метода обхват костной ткани у молодых животных больше, чем у взрослых [5, 7].

Исходя из вышесказанного, мы в своих исследованиях предприняли попытку изучить прочность пястных костей крупного рогатого скота разных генотипов и их физико-механические свойства.

Анализ результатов испытаний трубчатых костей на способность их к разрушению дает возможность выявить четко выраженную зависимость крепости костяка от активности животного. Также соотношение максимального разрушения нагрузки скелетного элемента к массе животного наиболее полно характеризует как надежность скелетной системы, так и предрасположенность к тем или иным заболеваниям костной ткани высокопродуктивных животных.

Анализ источников. Основоположники мировой животноводческой науки неоднократно отмечали, что рост животных зависит от крепости костяка, от которого во многом зависит развитие и высокая их продуктивность [8, 12].

Из исследований мы знаем, что наращивание массивности скелета у животных происходит вследствие увеличения широтных размеров трубчатых костей, наиболее интенсивно это происходит после 18-месячного возраста. Это в определенной мере отображает возрастное увеличение функциональности нагрузки на скелет конечностей, прежде всего вследствие увеличения статических нагрузок, которое обусловлено увеличением массы тела и снижением локомоторной активности животных [10, 13].

Крепость различных костей неодинакова и зависит от возраста, породы и уровня кормления животных. Физико-механические свойства труб-

чатых костей, например, характеризуются прочностью и упругостью при сжатии при статической нагрузке, а также удельной массой компактного вещества и степенью их минерализации. Механические свойства диафиза трубчатой кости функционально связаны с распределением в нем компактного вещества (его геометрией) и его прочностью как биологического материала [2, 14].

Прочность трубчатых костей также значительно зависит от развития компактного вещества, количество которого можно определить через площадь компактного вещества. Площадь компактного вещества в среднем поперечного разреза сформировавшихся скелетных элементов с возрастом животных увеличивается. Для всех исследуемых трубчатых костей это период с 9 до 12 месячного возраста, это и есть период минимального роста.

Также большое значение имеет и индекс компактного вещества, который дает представление про относительное развитее последнего, то есть про то, какую часть площади диафиза в среднем на поперечном разрезе кости занимает компактное вещество. В скелетных элементах новорожденных телят компактное вещество относительно хорошо развито. В этом возрасте индекс компактного вещества разных костей колеблется от 41 до 55 %. После рождения и до 3 месячного возраста скорость его роста в поперечном разрезе диафиза проксимальных цепей конечностей животных значительно уменьшается, а затем постепенно увеличивается до окончания роста животных. Для пястных костей характерно относительное увеличение компактности стенок в течение всего периода исследований. Значительное увеличение площади компактного вещества наблюдается с 6-до 9-месячного и после 1,5-годовалого возраста животных [1, 9].

На развитие костяка при оценке конституции животных по экстерьеру исключительно большое внимание обращали многие корифеи зоотехнической науки, так Н. Д. Потемкин, придерживаясь понятий П. Н. Кулешова, о конституции и экстерьере, указывал, что форма кости, ее абрис отражают внутреннее строение костной ткани. Он же подчеркивал кроветворную функцию костного мозга и роль скелета как резерва минеральных веществ [11].

Взаимосвязь скороспелости животных с формой и размером их костяка отмечена в зоотехнии давно. Около ста лет назад было установлено, что у скороспелых животных кости конечностей по отношению к длине более толстые, чем у позднеспелых животных.

Костяк скороспелых животных обладает большой удельной массой, по размерам короче и тоньше, а по массе легче костяка позднеспелых животных. Эта зависимость не является причиной, а выработана длительным подбором.

Дальнейшая интенсификация производства продуктов животноводства и намечающиеся сдвиги в сторону большей специализации пород, предъявляют повышенные требования к конституциональной крепости животных, необходимым условием устойчивой высокой продуктивности. Высокая продуктивность животных в некоторой мере зависит от степени развития и крепости его костяка.

Цель работы - изучить некоторые морфологические и биомеханические свойства пястных костей подопытного молодняка.

Материал и методика исследований. Во время проведения контрольного убоя в 8-17-месячном возрасте нами были взяты правые пястные кости животных, по которым определяли морфологические и биохимические характеристики. Подопытные группы животных были разделены на три группы: 1 (контрольная) - бычки украинской молочной черно-пестрой породы, 2 (опытная) бычки помеси украинской молочной черно -пестрой породы Х абердин-ангусской породы и 3 (опытная) бычки помеси украинской молочной черно-пестрой породы Х украинской мясной породы. Живая масса в этом возрасте составляла соответственно - 229±4,3, 234±4,2, 242±4,0 кг.

Нами были изучены правые пястные кости по абсолютной массе, промерам, удельной массе не распиленных сырых костей, диаметру косно -мозговой полости и толщине костной стенки на распиле, прочности и твердости костяка. Измерения длины, ширины, толщины костной стенки проводили с использованием штангенциркуля, обхвата - мерной лентой.

Удельную массу пясти вычисляли по формуле:

^ р , ; (1)

и = - г/смз

V

где : D - удельная масса, г/см3; Р - масса кости в воздухе, г; V - объем кости, см3.

Для определения крепости пястных костей использовали пресс ИП-100.

Границу крепости определяли по формуле:

Я гк = — кгс/м2; (2) Б

где: R гк - граница крепости, кгс/см2; Я - наибольшая нагрузка, кгс; Б - площадь поперечного распила, см2 .

Пястную кость по длине разрезали на три равные части в соответствии с рис. 1.

Р и с. 1. Пояса измерения

Полученный в опыте цифровой материал обрабатывался методом вариационной статистики по Н. А. Плохинский [6].

Результаты исследования и их обсуждения. Высокая продуктивность животного в определенной степени зависит от степени развития и прочности его скелета. Скелет несет не только опорную функцию, но и принимает большое участие в минеральном обмене организма, является резервом минеральных веществ. В связи с этим мы задались целью изучить некоторые физико-механические свойства костей бычков украинской молочной черно-пестрой породы различных генотипов.

Во время исследований выяснилось, что по длине и ширине пястных костей у исследуемых животных установлена разница. Бычки 2 и 3 групп превышали эти промеры животных 1 группы. Разница статистически достоверна (Р>0,01). Между животными 2 и 3 групп разница по длине и ширине пястной кости была незначительна (Р> 0,95).

В зоотехнической практике по охвату пясти проводят оценку прочности скелета. Прижизненный промер «обхват пясти» недостаточно характеризует развитие самой костной ткани. Поэтому мы рассчитали процент костной ткани. Оказалось, что соответственно при прижизненном промере преимущество имели подопытные бычки 2 и 3 групп, в которых кожный покров (кожа, волос, сухожилия, связки) развит слабее, чем у бычков 1 группы. Из физических свойств костей нами изучались их сырая масса, объем и удельный вес, результаты представлены в (табл. 1).

Т а б л и ц а 1. Некоторые физические особенности пястных костей бычков

Показатели 1 группа 2 группа 3 группа

M±m СУ% M±m СУ% M±m СУ%

Масса сырой кости, г 207,3 ±6,8 5,7 272,0 ± 12,1 7,7 266,3 ±9,1 5,9

Объем, см3 145,0 ±2,9 3,5 195,0 ±7,6 6,8 191,0 ±7,2 6,5

Удельный вес, г / см3 1,466 ± 0,04 4,8 1,409 ± 0,06 7,8 1,394 ± 0,05 6,5

Толщина костной стенки, см 0,47 ±0,03 12,8 0,450 ±0,3 11,1 0,48 ±0,04 14,6

Диаметр костно-мозговой полости, см 1,67 ±0,09 8,9 2,00 ±0,06 5,0 2,10 ±0,06 4,8

Площадь сечения в середине диафиза, см 2 3,826 ± 0,14 6,5 4,399 ± 0,14 5,5 4,376 ± 0,09 3,4

Как видно из данных табл. 1, наименьшую массу сырой кости и ее объем имели животные 1 группы. Нами установлена достоверная разница (Р> 0,01) между подопытными бычками 1 и 2 групп, а также 1 и 3 групп. По удельному весу пястных костей вероятной разницы не установлено. При сравнении толщины костной стенки у животных всех групп разница незначительна. По диаметру костномозговой полости можно выделить подопытных животных 2 и 3 группы. Они превосходят животных 1 группы на 19,8 и 25,7 % соответственно (Р> 0,01).

Одной из важных внутренних свойств трубчатых костей является их прочность (табл. 2).

Т а б л и ц а 2. Сравнительная прочность пястных костей бычков, кгс / см2

Группы животных Предел прочности Изменение твердости по длине кости пояс измерения

1 2 3

1 973,3 ± 15,8 957,6 ±13,0 1091,3±48,2 871,3 ±9,6

2 777,7 ± 13,4 793,0 ±18,6 877,0 ± 14,8 662,7 ±23,7

3 820,3 ± 11,5 762,0 ±11.4 963,7 ± 28,9 734,7 ±43,3

В поперечном разрезе пястные кости имеют трубчатую строение, предусмотренную самой природой. При испытании на сжатие форма поперечного сечения не влияет на прочность скелета, а при сгибании - приобретает решающее значение. При сравнении толщины костной стенки у подопытных бычков всех групп как в 8-, так и в 17-месячном возрасте разница недостоверна. По диаметру костно-мозговой полости положительно отличаются подопытные бычки 2 и 3 групп. Так, в 8-месячном возрасте они превышают аналогов 1 группы на 19,8 и 25,7 % соответственно (Р>0,95), в 17-месячном возрасте оно составило 11,1 и 18,7 % при недостоверной разнице.

Полученные данные показывают (табл. 2) наибольшую возможную прочность пястных костей имеют животные украинской молочной черно-пестрой породы по сравнению с поместными бычками (Р>0,001). Наивысшая прочность пястной кости - в центре распила. По мере удаления к краям прочность несколько уменьшается. Это связано с тем, что компактное вещество сильно развито в средней части диафиза. С возрастом прочность пястных костей повышается у всех подопытных бычков.

Заключение. Одним из важных свойств трубчатых костей является их прочность. Полученные данные показывают, что наибольшую достоверную прочность пястных костей имеют бычки украинской черно-пестрой породы в сравнении с помесями в 8- и 17-месячном возрасте (Р>0,95...0,99). Наши

данные не отражают полностью физико-механических характеристик скелета подопытных животных, но позволяют сделать некоторые выводы, так как между животными разных групп установлены достоверные различия.

ЛИТЕРАТУРА

1. Димчук, А. В. Екстер'ерно-конституцюнальш особливосп корiв подiльського за-водського типу укра!нсько! чорно-рябо! молочно! породи / А. В. Димчук, О. В. Савчук, Р. В. Каспров // Збiрник наукових праць Вшницького нацюнального аграрного унiверситету. Серiя: Сшьськогосподарсью науки. - Вiнниця. - 2010. - Вип. 5 (45). - С. 25-28.

2. Ефименко, М. Я. Преобразование украинской популяции черно-пестрого скота / М. Я. Ефименко // Использование голштинской породы для интенсификации селекции молочного скота / Матер. научн.-произв. конф. - К., 2012. - С. 38-40.

3. Жигачев, А. И. Заболевание скота ХХ1 века. Откуда они? / А. И. Жигачев // Наше племенное дело. - 2004. - № 3. - С. 9-11.

4. Колесник, Н. Н. Генетика живой массы скота / Н. Н. Колесник. - К.: Урожай, 1985. -184 с.

5. Логинов, Ж. Г. Оценку племенной ценности быков и коров нужно совершенствовать / Ж. Г. Логинов, И. Н. Николаева // Зоотехния. - 2000. - № 7. - С. 2-4.

6. Плохинский, Н. А. Движение групповой генетической информации / Н. А. Плохин-ский // Математические методы в биологии. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1972. - С. 5-36.

7. Полупан, Ю. П. Суб'ективш акценти з деяких питань генетичних основ селекци та по-родоутворення / Ю. П. Полупан // Розведення i генетика тварин. - К.: Аграрна наука, 2007. -Вип. 41. - С. 194-208.

8. Рудольфи, Б. Стратегия роста / Б. Рудольфи, Я. Хармс // Новое сельское хозяйство. -2011. - № 5. - С. 72-75.

9. Рудик, I. А. Реалiзацiя генетичного потенщалу та тривалють використання корiв укра!нсько! червоно-рябо! молочно! породи / I. А. Рудик, В. В. Судика // Вюник Сумського державного аграрного ушверситету. Наук.-метод. журнал. Серiя «Тваринництво». Мат. наук.-практ. конф.; «Перспективи розвитку скотарства у третьому тисячолгтп». - Суми. -2011. -С.157-159

10. Салогуб, А. М. Формування будови тша корiв сумського внутртньопородного типу укра!нсько! чорно-рябо! молочно! породи / А. М. Салогуб, Л. М. Хмельничий, С. Л. Хмель-ничий // Проблеми зоошженерп та ветеринарно! медицини: Зб. наук. праць ХЗВ1. - Харюв. -2010. - Вип. 20. - Ч. 1. - С. 127-134.

11. Свечин, К. Б. Индивидуальное развитие сельскохозяйственных животных / К. Б. Све-чин. - К.: Урожай, 1976. - 288 с.

12. Сирацкий, Й. З. Интерер сельскохозяйственных животных / Й. З.Сирацкий, Э. Ф. Федорович, Б. М. Гопка. - Киев-Вища освита, 2009. - С. 26-47.

13. Скляренко, Ю. I. Методи формування та розвитку сумського внутршньопородного типу укра1нсько1 чорно-рябо! молочно! породи / Ю. I. Скляренко // Розведення i генетика тварин. - К.: Аграрна наука. - 2010. - Вип. 44. - С. 191-193.

14. Франчук, М. П. Характеристика корiв-первiсток подшьського заводського типу укра!нсько! чорно-рябо! молочно! породи за екстер'ерним типом / М. П. Франчук // Матер. VI конф. молодих вчених та асшранпв / за редакщею В. П. Бурката. - К.: Аграрна наука, 2008 - С. 93-95.

15. Шкурко, Т. П. Зв'язок тривалосп продуктивного використання молочних корiв з енерпею росту в онтогенезi [Електронний ресурс] / Т. П. Шкурко // Науковi доповщ НАУ. -Ки!в, 2007. - № 2(7). - С. 1-11. - Режим доступу до журн.: nbuv.gov.ua/e-;оитаЫш1/2007 - /07 stptoc/pdf/.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.