Введение к работе
Актуальность проблемы. В комплексе задач, стояших перед биологической наукой, важное место принадлежит выяснению закономерностей индивидуального развития организма, без знания которых невозможно повысить продуктивность и соЕешенствовать полезные биологические свойства сельскохозяйственных животных. К поэтому не случайно в литературе имеется довольно большое количество работ, посвяиенных раскрытию и познанию закономерностей роста и развития сельскохозяйственных животных. При выполнении данных работ учитывался не только еид, порода и возраст хиеотных, но и пол, продуктивность, физические нагрузки, сезоны года, условия содержания, кормление и другие факторы. Проведенные исследования позволили выяснить основное закономерности роста и развития не только организма в целом, но и отдельных его органов и их систем на всех стадиях онтогенеза.
Особое место среди всех систем организма животных занимает костная система. Это,связано с тем, что ока является довольно лабильной системой и выполняет в организме животных не только функции опоры, эааиты, рычагов передвижения и депо минеральных веществ, но и разносторонние трофические, кроветворные и электролитические функции, генетически возникшие в связи с движением и существующие уже не только ради возможности обеспечения этой активности животного, но и ради возможности обеспечения жизни организма, сохранения нормы гомеостаза (И.В.Хрусталева, Б.В.Криштофоро-ва,І9Є2). Следовательно, выяснение закономерностей роста и развития скелета позволит не только правильно понимать суиность всех процессов, происходящих в костях, но и целенаправленно регулировать их, обеспечивая тем сагам здоровье и продуктивность животных. Кроме этого, зная интенсивность роста тех или иных костей животных на каждой стадии их развития и реализуя соответствующий теп кормления, мояно вырастать животных желательного направления.
Изучению костной системы различите видов животных посвяиено значительное количество работ отечественных и зарубежных ученых, но среди них лиль немногие (Н.И./Харитонов, 1955,1964; Г.И.Селянин, 1961,1965; Н.Н.Третьяков,1967; Е.А.Исаенков.1969; В.К.Тощев,1973; В.К.Тошев, С.А.Степанова,1974; А.Д.Пышенкин, К.И.Лобода,1976 и др.) исследователи касаются закономерностей индивидуального развития скелета романовской породы овец, хотя овцы этой породы заслуженно пользуются широкой известностью благодаря высокой плодовитости и скороспелости, отличных кубных и мясных качеств. Не случайно разведениек романовских овец занимаются во многих областях
России и как потенциальный улучшатель они используются в овцеводства Франции, $РГ, Италии, Болгарии и других стран.
Из этого следует, что, несмотря на определенное количество работ, посвяиенных изучению скелета романовской овцы, еше требуется довольно большое количество исследований, чтобы получить представление о мор^ометрических, физических, химических и биохимических изменениях, происходящих в костях этих животных в процессе индивидуального развития.
Цель и задччи исследования. В 1970-1996 гг. в соответствии с планом научно-исследовательской работы Ивановской государственной сельскохозяйственной академии нами проведены комплексные исследования с целью изучения роста и развития периферического скелета в онтогенезе романовских овец. Исходя из намеченной цели были поставлены следующие основные задачи:
установить закономерности возрастных изменений некоторых морфометрических показателей всех костных звеньев периферического скелета;
выяснить возрастную динамику в содержании золы и некоторых макро- и микроэлементов в этих костях;
изучить возрастные изменения аминокислотного состава боль-шеберцовой кости и содержание аминокислот во всех костях периферического скелета 18-месячных овец;
. - выявить возрастные изменения прочности костей на сжатие;
определить возрастные различия в морфометрических показателях, минеральном и биохимическом составе, а также в прочности костей на сжатие между гоу.одинамкыми костями разных конечностей и между отдельными костями в пределах грудной и тазовой конечностей;
установить степень влияния витаминно-минеральных добавок в рацион овец на рост их живой массы и на изменение морфометрических показателей и прочности на сжатие всех костей периферического скелета;
- изучить изменения морфометрических показателей и прочности на сжатие некоторых костей кисти и стопы при мюллериозе овец.
Научная новизна. Впервые дана подробная характеристика возрастных особенностей роста и развития всех костных звеньев периферического скелета романовских овец,'начиная от 2-месячного плода и заканчивая взрослыми животными. Установлено, что рост костей происходит с закономерностью снижения его интенсивности с возрастом. При этом снижение интенсивности роста осуществляется не плавно, а носит волнообразный характер, т.е. на обшем фоне снижения периодически в некоторые возрасты отмечаются и периоды его
усиления. Наиболее высокая напряженность роста наблюдается в утробном развитии от 2 до 3 месяцев, а в постнатальком - в первый месяц после рождения. Самая низкая интенсивность роста в утробном развитии отмечается во вторую половику четвертого месяца, а в постнатальном - от 3 до 4 месяцев.
Выяснено, что в утробном развитии длинные трубчатке кости интенсивнее растут в длину, чем в ширину и толщину, а поэтому в первые месяцы после рождения они гаглядят относительно более тонкими, чем в последующие возрасты.
Доказано, что перпостальный и эндостальный рост'костной ткани, а также процессы ее резорбции протекают с разной интенсивностью не только в разных участках длины диафиза костей, но и в разных частях его периметра, вследствие чего с возрастом изменяются размеры поперечного сечения костей, их костномозговой полости и костной стенки.
Установлено, что с возрастом в изменении одинаковых морфомет-рических показателей, но в разных костях периферического скелета, а также разных показателей, но в одной и той жо кости существует довольно тесная взаимосвязь (г =0,90-0,99). Определены сроки, в . которых эти показатели костей достигают, своих дефинитивных размеров.
Представлены новые сведения о возрастных различиях минерального состава всех костей конечностей по содержанию в них золы, кальция, фосфора, магния, меди, железа, цикка, натрия и калия. Установлены коррелятивные связи между отдельными химическими элементами .
Впервые у животных определен аминокислотный состав всех костей периферического скелета, а на примере большеберцовой кости даны его'изменения в онтогенезе. Показано, что отношешіе между заменимыми и' незаменимыми аминокислота?» в костях почти не изменяется.
Впервые дан подробный анализ изменений прочности всех костей конечностей на сжатие в онтогенезе овец. Эти данные показали, что прочность костей в болыаей мере зависит от плошади поперечного сечения компакты (г =0,96-0,99), обшей площади поперечного сечения кости (г =0,87-0,98), толиины костной стенки (г =0,74-0,98) и незначительно - от содержания в них кальция ( г =0,32-0,68) и золы ( г =0,11-0,56).
Доказано, что величина ксрфометрическох показателей костей зависит не только от возраста, но и от уровня кормления. Так, включение в рацион озец микроэлементов и тривитамина ускоряет у них рост массы скелета;-кости этих животных лучяе развиты в дли-
- б -
ну, ширину и толщину; они имеют более толстые стенки и большую абсолютную и относительную площадь компакты, а отсюда и большую абсолютную прочность на сжатие по сравнению с контрольными животными.
Впервые изучено состояние костной системы при мюллериозе овец. Выявлено, что изменение обмена веаеств при данном заболевании в значительной мере отражается на замедлении роста массы тела и скелета. Кости больных животных короче и тоньше, имеют более тонкие стенки и выдерживают меньшую нагрузку при сжатии.
И, наконец, анализируя данные по росту и развитию скелета, мы стремились выделить основные закономерности, которые в дальнейшем могут быть использованы в практике животноводства.
Теоретическое и практическое значение. Теоретическое значение данной работы заключается в том, что установленные закономерности в росте и развитии периферического скелета представляют "норму" и поэтому необходимы для оценки породных, видовых и индивидуальных особенностей овец; для сравнительной и возрастной патологии животных; для проведения различных экспериментов с целью установления адаптационных особенностей развития конечностей. Результаты исследования, как новые и ранее неизвестные, могут быть использованы для написания соответствующих разделов учебных руководств и пособий по сравнительной анатомии и эмбриологии, а также в.учебном процессе на ветеринарных, биологических и зооинженер-ных факультетах высших учебных заведений.
В практическом плане, выявленные нами сроки максимального и минимального роста костей периферического скелета, их химического состава и биомеханических свойств дают возможность целенаправленно влиять на развитие скелета, воздействуя на овец изменениями уровня кормления. Сведения по минеральному составу, кроме этого, могут служить критерием в диагностике незаразных болезней, связанных с нарушением минерального обмена. Данные же, касавшиеся развития костномозговых полостей, должны найти применение в ветеринарной хирургии при интрамедуллярном штифтовании костей при их переломах.
Апробация работы. Результаты исследований обсуждены и одобрены на: научных конференциях Ивановской государственной сельскохозяйственной академии с 1970 no 1996 годы; Всесоюзной научно-методической конференции патологоанатомов и морфологов (Казань, 1971); II, III, ІУ и У зональных научно-производственных конференциях по романовскому овцеводству (Ярославль,1973,1976,1976, 1978); Всесоюзной научной конференции, посвященной 100-летию Ка-
зеленого ордена Ленина ветеринарного института (Казань,1973); научной конференции, посвященной ЮС-летию со дня рождения А.А. Малигонова (Краснодар,1976); межвузовской научной конференции, посвяленной 130-летию со дня рождения Н.П.Чкрвинского (Киев, 1978); ХІУ съезде физиологического общества им. И.П.Павлова (Баку, 1983^; научной конференции "Экологические аспекту функциональной морфологии в животноводстве" (Витебск,1934); I научной конфе-. ренции Центрального региона РС2СР "Количественные методы в изучении морфогенеза.и регенерации" (Иваново,1984); юбилейной конференции, посвяаенной ЮЭ-летию со дня рождения С.Н.Боголюбского (Москва, 1985); Всесоюзной научной конференции "Проблемы морфологии животных в условиях промышленного животноводства" (Ульяновск, 1987); совещании отделения ВАСХНИЛ по Нечерноземной зоне РСФСР (Йошкар-Ола,1988); Всесоюзной совещании по проблемам использования биологически активных веаеств в животноводстве (Воронеж, 1989); Всесоюзной научно-методической конференции "Актуальные вопросы современной морфологии, и проблемы совершенствования ее преподавания в ветеринарных и сельскохозяйственных вузах" (Казань,1989); III Международном симпозиуме по лосю (Сыктывкар, 1990); Всесоюзной конференции патологоанатомов (Харьков,1990); республиканской конференции "Ь'орфо-экологичёские проблемы в животноводстве и ветеринарии" (Киев,1991); II Всероссийской конференции "Влияние антропогенных факторов ..." (Саратов,1993); научной конференции сотрудников Ярославского сельскохозяйственного института, 1995.
На задиту выносятся следующие положения:
закономерности развития и возрастная архитектоника костей конечностей у романовских овец;
возрастная динамика минерализации, содержания аминокислот и биомеханических свойств костей конечностей;
степень влияния витаминно-минеральных добавок на строение и прочность костей конечностей;
строение и прочность некоторых костей автоподил при мал-. лериозе овец.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 65 статей, которые отражают основное содержание работа.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 403 страницах машинописного текста и включает следутаие разделы: введение, обзор литературы, материал и методы исследований, результаты исследований, заключение, выводы, практические предложения
- a -
и список использованной литературы. Диссертация иллюстрирована 29 рисунками и 59 таблицами. Список использованной литературы' составляют 393 работы, в' том числе 57 зарубежных авторов.
В обзоре литературы изложены сведения, КаОаюшиеся возрастных ыорфометрических, химических и физических йВМёнений периферического скелета животных и человека.