CC BY
10
УДК 636.93:611.71
Структурные преобразования периферического скелета норки в условиях ограниченной подвижности
Э.К. Гасангусейнова1, канд. биол. наук; Е.О. Широкова1, канд. биол. наук; Т.Ю. Паршина2, д-р биол. наук, профессор
1 ФГБОУ ВО МГАВМиБ - МВА им. К.И. Скрябина
2 ФГБОУ ВО Оренбургский ГПУ
В статье обсуждаются результаты исследования влияния клеточной технологии выращивания на мор-фофункциональный статус костной системы у пушных зверей семейства Mustelidae (норка). В качестве контроля избраны животные аналогичного таксона и возраста из природных биоценозов. Структурные перестройки в скелете оценивались на примере длинных трубчатых костей конечностей, которые содержат все анатомические составляющие, помогающие оценить характер перестроек в периферическом скелете. Сравнительный анализ морфологических показателей длинных трубчатых костей изучаемых животных позволил установить, что костные звенья конечностей у амфибиота норки развиваются в направлении утолщения костной трубки, что подтверждается увеличением индекса массивности при одновременном снижении величин индекса грацильности. При визуальном изучении рентгенограмм костей молодых особей американской норки выявлено, что скелетные звенья стило- и зейгоподия у дикой норки имеют характерную для каждого звена форму с дифференциацией на анатомические части, структура метаэпифизарных отделов трубчатых костей мелкоячеистая, костные балки и трабекулы ориентированы по основным линиям нагрузки. Трубчатые кости у норки, разводимой в неволе, развиваются в направлении увеличения признаков массивности. Выявлено, что у взрослых особей из естественного биоценоза изучаемые звенья конечностей имеют характерную для каждой кости форму и неизменённые контуры, прослеживается мощная поперечная система костных пластинок, состоящая из довольно грацильных и одинаковых по толщине вертикальных трабекул. У норок, разводимых в неволе, адаптационные перестройки костной структуры связаны с начальным проявлением возрастных инволютивных изменений. Установлено, что у молодой норки клеточного содержания толщина компакты с латеральной стороны уступает (на 69,2%) таковой с медиальной, у диких животных такого же возраста толщина компакты аналогичных участков практически одинакова, что свидетельствует о равномерном развитии кости.
Ключевые слова: сравнительная морфология, гипокинезия, длинные трубчатые кости, норка.
Установление структурных преобразований периферического скелета животных в условиях изменённой функциональной нагрузки - одна из фундаментальных проблем клинической морфологии. Особую актуальность изучение этой проблемы приобретает в области пушного звероводства, где содержание животных радикально отличается от естественных условий обитания, что приводит к гипокинезии и, как следствие, к распространению остеопатий, сопровождающихся ортопедической и неврологической симптоматикой и существенно снижающих товарно-технологические показатели пушного сырья.
Цель исследования - изучение влияния клеточной технологии выращивания на морфо-функциональный статус костной системы пушных зверей семейства Mustelidae (американская норка). В качестве контроля избраны животные аналогичного таксона и возраста из природных биоценозов. Структурные перестройки в скелете оценивали на примере длинных трубчатых костей конечностей (плечевая, бедренная, лучевая, локтевая, большеберцовая), которые содержат все анатомические составляющие, помогающие оценить характер перестроек в периферическом скелете [1 - 7].
Материал и методы исследования. Объектом для исследования послужили 86 норок: из них 26 особей из природных биоценозов и 60 клеточного содержания в возрасте от 7 мес.
до 3 лет. Клеточных зверей получали в период планового хозяйственного убоя в племенном зверосовхозе «Салтыковский» Московской области, диких животных - из охотохозяйств Московской и Тверской областей.
Использовали комплексный методический подход, включающий анатомическое препарирование, макроскопическую морфометрию, обзорную рентгенографию и рентгенограмметрию.
Полученные экспериментальные данные подвергали общестатистической обработке по Г.Ф. Лакину (1990 г.) с использованием стандартных программ «Statistica», «Statgraft» «StatSoft», версия 6,0 [8].
Результаты исследования. При сравнительном изучении макропрепаратов и морфометрии длинных трубчатых костей у пушных зверей из природных популяций и разводимых в неволе установлены видовые доместикационные морфологические признаки стило- и зейгопо-дия. Выявлено, что у диких особей происходит прогрессивный и гармоничный рост и развитие изучаемых скелетных звеньев. Это подтверждается показателями их массы и длины, а также индексами, характеризующими активность ростовых процессов и физиологической перестройки костной ткани.
Сравнительный анализ длинных трубчатых костей животных из природных популяций и клеточного режима содержания позволил
установить, что по абсолютным показателям массы и общей длины исследуемые трубчатые кости у 7-месячных и взрослых диких норок несущественно отличаются друг от друга. У норки из естественного биоценоза, по данным макроскопической морфометрии, длина и масса длинных трубчатых костей увеличиваются пропорционально возрасту. Так, масса плечевой и бедренной костей возрастает на 5,51 и 3,7%, в то время как длина - на 5,6 и 1,08 % соответственно. При сравнительном анализе лучевой и большеберцовой костей наблюдается аналогичная тенденция. Так, лучевая кость увеличивается по массе на 1,11 %, а большеберцовая - на 1,27 %, увеличение длины кости у взрослых особей по сравнению с 7-месячными происходит на 2,6 %, тогда как большеберцовая укорачивается на 1,04 %. У животных из природных популяций происходит прогрессивный и гармоничный рост и развитие изучаемых скелетных звеньев в постнатальном онтогенезе. Это подтверждается установленными индексами, характеризующими активность ростовых процессов, протекающих в скелете конечностей. У норки из естественного биоценоза установлено увеличение (на 3,55 %) индекса массивности костей стило- и зейгоподия при снижении (на 10,4 %) их индекса грациль-ности пропорционально возрасту животных.
Из этого следует, что костные звенья конечностей у амфибиота норки из природных популяций развиваются в направлении утолщения костной трубки, что приводит в свою очередь к возрастанию их индекса относительной массивности при одновременном снижении величин индекса грацильности. Аналогичные тенденции наблюдаются у норки при клеточном режиме содержания. Динамика абсолютной массы длинных трубчатых костей у животных клеточного содержания выглядит следующим образом: плечевая и бедренная кости у особей от 7 мес. до 1,5 года увеличиваются на 9,82 и 5,0 % (соответственно); от 1,5 до 2 лет - на 1,11 и 4,8 %; от 2 до 3 лет - на 5,5 и 0,5 %.
В целом у норки клеточного содержания масса плечевой кости с возрастом возрастает на 17,2 %, а бедренной - на 10,5 %. Нельзя исключить, что лидирующее положение плечевой кости по данному показателю обусловлено экологической характеристикой животных и прежде всего ам-фибиотным образом жизни.
Полученные результаты подтверждаются увеличением значений индексов массивности при одновременном снижении индексов грацильности изучаемых костей.
Возрастные изменения массы лучевой и большеберцовой костей происходят асинхронно и волнообразно, что согласуется с динамикой индексов роста и развития изучаемых скелетных звеньев.
До 1,5 года масса лучевой кости уменьшается на 8,2 %, а большеберцовой, наоборот, увеличивается на 3,0 %. К 2-м годам масса лучевой кости возрастает на 1,6 %, а большеберцовой снижается на 9,1 %, и к 3-м годам вновь нами выявлено снижение массы лучевой кости на 3,3 % при одновременном возрастании массы большеберцовой на 4,5 %.
В целом лучевая кость превосходит больше-берцовую, в возрастной динамике эти изменения составляют 10,0 %, а в большеберцовой - всего 1,3 %.
При визуальном изучении рентгенограмм костей молодых особей американской норки из естественного биоценоза выявлено, что скелетные звенья стило- и зейгоподия у норки имеют характерную для каждого звена форму с дифференциацией на анатомические части. Структура метаэпифизарных отделов трубчатых костей мелкоячеистая, костные балки и трабекулы ориентированы по основным линиям нагрузки. У норки до года ещё полностью не завершено формирование балок, несущих основную опорно-силовую нагрузку. Система балочных структур в проксимальном эпифизе имеет продольно-радиальную ориентацию, а в дистальном - в виде собранных пучков, направленных к суставному краю мыщелков бедренной кости. Компакта диафиза трубчатых костей неравномерна по толщине. Её массивность заметно увеличивается к середине диафизарной трубки.
При визуальном изучении рентгенограмм костей молодых особей клеточного режима содержания выявлено, что скелетные звенья стило- и зейгоподия у 7-месячных зверей этой группы оказываются более массивными, чем у диких сородичей аналогичного возраста.
Трубчатые кости у молодой норки, разводимой в неволе, развиваются в направлении увеличения признаков массивности. Большей массивностью (по толщине) отличаются костные балки в области метаэпифизарных отделов трубчатых костей. При этом в губчатой субстанции эпифизов не выявляются структурные перестройки, которые имели место в рентгеновском изображении спонгиозы в костях молодых диких норок.
Установлено, что у молодой норки клеточного содержания толщина компакты с латеральной стороны уступает (на 69,2 %) таковой с медиальной, в то время как у диких животных такого же возраста толщина компакты аналогичных участков практически одинаковая, что свидетельствует о равномерном развитии кости (табл. 1).
Анализ показателей длины кости, её внутреннего и наружного диаметров позволяет утверждать, что в условиях гипокинезии кость, недостоверно изменяя длину, становится более массивной. Так, наружный диаметр у клеточных животных в сравнении с дикими сородичами
увеличивается в 1,30 раза (или на 21,9 %), а внутренний - в 1,14 (или на 14,4 %), что меньше в 1,5 раза.
1. Рентгеноморфометрические показатели бедренной кости молодой норки клеточного содержания и из естественного биоценоза
Примечание (здесь и далее): ВН - внутренний диаметр кости; НАР - наружный диаметр кости; АВ - толщина компакты латерального участка кости; СД - толщина компакты медиального участка кости; АД - поперечный диаметр диа-физарной трубки; L - длина кости.
Инициатором адаптационного процесса в первую очередь выступает толщина компакты латеральной стороны диафизарной трубки, что подтверждается значением коэффициента вариации (Су = 14,29 %), который и в новых условиях сохраняет функциональный потенциал (СУ = 12,24 %).
У взрослых особей (старше одного года) из естественного биоценоза трубчатые кости стило- и зейгоподия выглядят в рентгеновском изображении вполне сформированными. Они имеют характерную для каждой кости форму и неизменённые контуры, прослеживается мощная поперечная система костных пластинок, состоящая из довольно грацильных и одинаковых по толщине вертикальных трабекул.
К полуторагодовалому возрасту у клеточных норок по причине отсутствия достаточной функциональной нагрузки на опорно-двигательный аппарат в костной системе затухают адаптивные перестройки, в связи с чем снижается интенсивность роста скелетных звеньев. К 2-м годам жизни у норок клеточного содержания незначительно активизируются остеопластические процессы, что свидетельствует о замедлении темпов формирования структур кости. Трубчатые кости стило- и зейгоподия у 2-летних норок имеют в основном неизменную форму с характерными для каждого костного звена контурами. Костная структура в основном мелкопетлистая и в ряде случаев переходная - от крупно- к мелкопетлистой с чёткой ориентацией костных балок по линиям основной опорно-силовой нагрузки. Кортикальный слой преимущественно без изменений, в костях лишь отдельных особей прослеживается симптом его волнистости за счёт локальных утолщений.
К 3-летнему возрасту в скелете норок, разводимых в неволе, выявлена рентгеновская семиотика, свидетельствующая об адаптационной перестройке костной структуры, связанная с начальным проявлением возрастных инволютивных изменений в костях, протекающих на фоне компенсаторных сдвигов в их рентгеновской структуре.
По рентгеновским признакам в периферическом скелете взрослых особей отмечается некоторое снижение темпов роста длинных трубчатых костей конечностей. Костные балки спонгиозы имеют завершённую ориентацию по линиям физиологической нагрузки, но нередко в спонгиозной субстанции присутствуют очаги разрежения костной структуры, чередующиеся с зонами утолщения балочных структур.
Проводя сравнение, следует отметить, что равномерное развитие кости по периметру диа-физарной трубки характерно для молодых особей норки из естественного биоценоза. При клеточном содержании толщина компакты у взрослых животных с латеральной поверхности превышает (на 12,6%) таковую медиальной. У животных из естественных биоценозов этот показатель составляет всего 5,6%. (табл. 2).
2. Рентгеноморфометрические показатели бедренной кости взрослой норки клеточного содержания и из естественного биоценоза
Показатель Клеточное содержание Естественный биоценоз
X ± Sx Су% X ± Sx Су%
ВН 1502,75 ± 57,3 10,79 1217,0 ± 25,9 4,75
НАР 3079,4 ± 36,02 7,90 2903,8 ± 22,8 17,6
АВ 0,98 ± 0,04 12,24 0,93 ± 0,07 14,5
СД 0,87 ± 0,04 12,3 0,88 ± 0,92 20,6
АД 3,9 ± 0,11 8,2 4,4 ± 0,16 7,11
L 4,59 ± 0,08 4,8 4,8 ± 0,16 6,5
Этот рентгеновский признак может быть расценён как следствие затухания в кости адаптивных перестроек и появления на этой основе симптомов физиологического остеопороза. Это не случайно, так как одним из факторов, задерживающих ход нормальных возрастных изменений в скелете, и его адаптивное моделирование становится ограниченная двигательная активность. У взрослых животных нами отмечена аналогичная тенденция. Толщина компакты с латеральной стороны незначительно (в 1,05 раза) увеличивается, а с медиальной стороны остаётся практически неизменной. При незначительном уменьшении длины у животных клеточного режима содержания в 1,05 (или на 5,0 %) раза кость становится более тонкой, что подтверждается уменьшением её диаметра в 1,13 раза (или на 11,4). Наружный диаметр возрастает в 1,06 раза (или 6,0 %), а внутренний в 1,23 (или
Показатель Клеточное содержание Естественный биоценоз
X ± Sx Су% X ± Sx Су%
ВН 1818,3 ± 128,4 21,19 1588,6 ± 25,3 3,56
НАР 3285,7 ± 16,08 14,61 2525,2 ± 50,7 4,44
АВ 1,17 ± 0,01 3,24 0,98 ± 0,66 14,29
СД 1,98 ± 0,25 36,7 0,97 ± 0,08 18,76
АД 4,89 ± 0,09 5,72 4,2 ± 0,19 10,24
L 4,79 ± 0,08 4,71 0,47 ± 0,2 9,36
23,5 %), что больше в 3,92 раза. В сравнении с молодыми особями развитие кости затухает, что сопровождается истончением компакты.
Выводы
1. Сравнительный анализ морфологических показателей длинных трубчатых костей изучаемых животных в постнатальном онтогенезе из природных популяций и клеточного режима содержания позволил установить, что костные звенья конечностей у амфибиота норки развиваются в направлении утолщения костной трубки, что подтверждается увеличением их индекса массивности при одновременном снижении величин индекса грацильности.
2. При визуальном изучении рентгенограмм костей молодых особей американской норки из естественного биоценоза и разводимых в неволе выявлено, что скелетные звенья стило- и зейгоподия у дикой норки имеют характерную для каждого звена форму с дифференциацией на анатомические части, структура метаэпифизар-ных отделов трубчатых костей мелкоячеистая, костные балки и трабекулы ориентированы по основным линиям нагрузки. В свою очередь трубчатые кости у норки, разводимой в неволе, развиваются в направлении увеличения признаков массивности. Большей массивностью отличаются костные балки в области метаэпифизарных отделов трубчатых костей. При этом в губчатой субстанции эпифизов слабо выражены признаки адаптивного ремоделирования костных структур.
3. Выявлено, что у взрослых особей из естественного биоценоза изучаемые звенья конечностей имеют характерную для каждой кости форму и неизменённые контуры, прослеживается мощная поперечная система костных пластин,
консолидирующая костные балки основного опорно-силового пучка. У норок, разводимых в неволе, адаптационные перестройки костной структуры связаны с начальным проявлением возрастных инволютивных изменений.
4. В условиях ограниченной подвижности в морфогенезе скелетных звеньев конечностей у норки преобладает прирост массы кости при затухании адаптивных перестроек её структур, что подтверждается динамикой выявленных нами линейно-весовых и рентгеноморфологических показателей длинных трубчатых костей.
Литература
1. Гасангусейнова Э.К. Структурные перестройки длинных трубчатых костей у пушных зверей клеточного содержания: дис. ... канд. биол. наук. М., 2011. 136 с.
2. Гасангусейнова Э.К. Корреляционные взаимоотношения деформативно-прочностных свойств и морфологических характеристик длинных трубчатых костей у пушных зверей в постнатальный период // Морфология. 2008. Т. 133. № 2. С. 30.
3. Гасангусейнова Э.К. Адаптационно-компенсаторные перестройки скелета у пушных зверей в условиях гипокинезии // Морфология. 2010. Т. 137. № 4. С. 54 - 55.
4. Слесаренко Н.А., Гасангусейнова Э.К. Структурные адаптации костной системы у пушных зверей в условиях клеточного содержания // Международная научно-практическая конференция, посвящённая 100-летию со дня рождения доктора биологических наук, профессора, заслуженного деятеля науки Бурятской АССР и РСФСР Ивана Андреевича Спирюхова: сб. ст. Пенза, 2007. С. 89 -91.
5. Слесаренко Н.А. Структурные изменения бедренной кости пушных зверей в условиях гиподинамии // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. 1986. № 5. С. 80 - 86.
6. Матвейчук И.В., Докторов А.А., Милов В.А. Сравнительная морфомеханическая характеристика передненаружных и задней зон диафиза бедренной кости // Морфология. 1996. Т. 109. № 2. С. 70.
7. Slesarenko N., Gasanguseynova E, Kapustin R. Structural transformations of bones of mammals extremities at different statolocomotion // The materials of the 103 rd Annual Meeting Innsbruck, Austria, 2008. P. 32.
8. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990.
Гасангусейнова Эльмира Кадычулаевна, кандидат биологических наук, доцент Широкова Елена Олеговна, кандидат биологических наук, доцент
ФГБОУ ВО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологий - МВА имени К.И. Скрябина»
Россия, 109472, г. Москва, ул. Академика Скрябина, 23
E-mail: elmira_gk@mail.ru; slesarenko2009@yandex.ru
Паршина Татьяна Юрьевна, доктор биологических наук, профессор
ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный педагогический университет»
Россия, 460014, г. Оренбург, ул. Советская, 19
E-mail: tat2690@yandex.ru
Structural transformations of the peripheral skeleton in minks under the conditions of limited mobility
Gasanguseinova Elmira Kadychulaevna, Candidate of БюОду, Associate Professor Shirokova Elena Olegovna, Candidate of Зю^ду, Associate Professor Moscow state University-MBA
23, Academician Skryabin, St., Moscow, 109472, Russia E-mail: elmira_gk@mail.ru; slesarenko2009@yandex.ru Parshina Tatyana Yurevna, Doctor of Biologу, Professor Orenburg State Pedagogical University 19, Soviet St., Orenburg, 460014, Russia Email: tat2690@yandex.ru
The article discusses the results of a study of the influence of the cellular technology of rearing on the morphofunctional status of the skeletal system in fur-bearing animals of the Mustelidae family (mink). Animals of a similar taxon and age from natural biocenoses were selected as control. Structural rearrangements in the skeleton were evaluated using the example of long tubular bones of the extremities, which contain all anatomical components that help to assess the nature of rearrangements in the peripheral skeleton. A comparative analysis of the morphological parameters of the long bones of the studied animals made it possible to establish that the bone links of the limbs in the mink amphibiotic develop in the direction of thickening of the bone tube, which is confirmed by an increase in the massiveness index with a simultaneous decrease in the gracility index. A visual examination of the X-ray diffraction patterns of the bones of young individuals of the American mink revealed that the skeletal links of the stylo- and zeigopodia in the wild mink have a characteristic shape for each link with differentiation into anatomical parts, the structure of the metaepiphyseal sections of the tubular bones is fine-meshed, the bone trabeculae and trabeculae are oriented along the main load lines. The tubular bones of the captive mink develop in the direction of increasing signs of massiveness. It was revealed that in adult individuals from the natural biocenosis, the studied limb links have a characteristic shape for each bone and unchanged contours; a powerful transverse system of bony plates is traced, consisting of rather gracile vertical trabeculae of the same thickness. In captive-bred minks, adaptive rearrangements of the bone structure are associated with the initial manifestation of age-related involutive changes. It was found that in a young mink of cell content, the thickness of the compacta on the lateral side is lower (by 69.2 %) than that on the medial side; in wild animals of the same age, the thickness of the compacta in similar areas is practically the same, which indicates the uniform development of the bone.
Key words: comparative morphology, hypokinesia, long tubular bones, mink.
-♦-
УДК 579.62:579.61:579.26
Сравнительный анализ микрофлоры верхних дыхательных путей поросят-отъёмышей и подсвинков при неспецифической бронхопневмонии
А.В. Савинков1, д-р ветеринар. наук, профессор; В.В. Ермаков1, канд. биол. наук;
А.В. Лямин2, канд. мед. наук; Д.Д. Исматуллин2, ассистент;
А.В. Жёстков2, д-р мед. наук, профессор; К.М. Садов3, д-р ветеринар. наук
1 ФГБОУ ВО Самарский ГАУ
2 ФГБОУ ВО Самарский ГМУ
3 ВНИИП - филиал ФГБНУ ФНЦ ВИЭВ РАН
Цель исследования - сравнительный анализ микрофлоры, выделенной от молодняка свиней с бронхопневмонией. Изучены микроорганизмы, выделенные из носовых ходов от поросят-отъёмышей и подсвинков с клинически и патологоанатомически подтверждённым диагнозом острая гнойно-катаральная бронхопневмония. В ходе исследования установлено, что, возможно, из-за смены условий содержания у поросят-отъёмышей и подсвинков произошло нарушение микробиоценоза верхних дыхательных путей, что привело к размножению таких микроорганизмов представителей родов Klebsiella spp., Proteus spp., Pasteu-rella spp., Escherichia spp., Myroides spp., Streptococcus spp., которые, возможно, участвуют в инфекционном процессе. Количество E. coli увеличилось от 72,7 до 100 %, количество Proteus spp. статистически достоверно изменилось среди рода от 13,6 до 76,2 %, Myroides spp. - от 18,2 до 57,1 %. Произошло снижение неферментирующих грамотрицательных бактерий родов Commamonas spp. и Acinetobacter spp. от 22,7 до 0 % и 50,0 до 23,8 % соответственно, а также уменьшение количества штаммов Streptococcus suis от 50 до 9,5 %. Авторы полагают, что из-за увеличения представителей рода Enterobacterales у поросят-отъёмышей происходит увеличение случаев развития бронхопневмонии чаще, чем у подсвинков.
Ключевые слова: неспецифическая бронхопневмония, микрофлора верхних дыхательных путей, поросята-отъёмыши, подсвинки.
В свиноводстве текущий, 2020 год будет характеризоваться значительными изменениями. По данным специалистов, лидерские позиции сохранят только крупные производители свинины. Большая часть рынка сосредоточится в центральных регионах России. При этом планируется увеличение поголовья животных и мясной продукции на 80 %. Рынок частников прогнозируемо будет сокращаться по причине неконкурентоспособности с крупными произ-
водителями свинины. Основная доля продукции российских производителей идёт на внутренний рынок в связи с уменьшением закупок свинины и субпродукции из-за рубежа, остаётся актуальной торговля со странами БРИКС и СНГ, которые получают около 20 % производимого в России товара. Стабильно развиваются ВТО с Китаем, который в силу многочисленности населения может стать крупнейшим потребителем и инвестором свиноводов РФ. В отрасли свиноводства
