Введение к работе
1.1. Актуальность проблемы. Уровень развития морфологии и комплексных методов исследования, применяемых в ней, во многом определяют "состояние современной систематики животных и в целом эволюционного учения. Исследование сердечно-сосудистой системы заслуженно привлекает неослабное внимание, морфологов. Главная ; роль данной циркуляторной системы в организме состоит в том, что она быстро переносит различные вещества на такие расстояния, при' которых диффузия была бы неэффективным или слишком медленным процессом. Работоспособность такой системы обеспечивается действием насоса-сердца. Кроме того,предсердия в своем составе содержат секреторные (эндокринные) кардиомициты, вырабатывающие предсердный натрийуретический фактор (. кардиодилятин).который поддерживает водно-солевой гомеостаз организма. Следовательно, глубокое и всестороннее знание строения и функционирования сердца, особенно в свете эволюционных преобразований, является чрезвычайно важным.
Изучению морфологии сердца уделяли внимание исследователи замых разных направлений и школ, и внесли весомый вклад в теоретическую и прикладную кардиологию. К настоящему времени удалось формировать основные положения о закономерностях индивидуального развития структур сердца различных позвоночных животных; о диапазоне компенсаторно-приспособительных возможностей клеток и тканей органа, реализуемых в пре-и постнатальном онтонегезе, а также в условиях патологии животных и человека; об особенностях физиологической и репаративной регенерации структурных элементов эндокарда, миокарда и эпикарда.
Вместе с тем в проблеме морфологии сердца остаются нерешен-' яыми и дискуссионными ряд вопросов. Прежде всего это касается сравнительно-гистологического аспекта изучения данного органа, т.е. того направления, которому незаслуженно уделяется малое внимание.
Известно, что сравнительная морфология предполагает использование метода сопоставления', позволяющего установить большее или меньшее сходство между органами и тканями различных животных,. и іащего возможность проследить постепенные их преобразования, іужно. залетить, что подобные исследования в отношении сердца еще
_ 4 -только развертываются и не вышли на уровень обобщений.
Обобщение сведений о отроении и функции сердца в ряду позвоночных животных представляет собой очень трудную задачу, в полной мере на сегодняшний день неразрешимую. Сложность состоит не, только в обилии накопленных данных, но и в значительной их противоречивости (особенно в отношении домлекопитающих объектов).
Широкое внедрение морфодогичеоких научных разработок и современных технологий, включая метод электронной микроскопии, делают данное направление еще более актуальным.
1.2. Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы яв
ляется морфо-функциональное обоснование объемов органо- и гисто-
типичеоких потенций структурных элементов сердца (миокарда) поз
воночных различных сред обитания, в том числе в овяэи с сезонными
биоритмами и дифференцированными способами содержания животных.
Для реализации данной цели поставлены следующие задачи:
,1. Выяснить анатомические особенности сердца у представителей разных классов, отрядов и видов позвоночных животных.
-
Установить общие закономерности эволюции структурных особенностей миокарда ушек предсердий и стенок желудочков животных разных сред обитания.
-
На субклеточном уровне исследовать структурную организацию сократительных и проводящих кардиомиоцитов, определив их ультраструктурный фенотип у животных различных экологических групп.
4.-Выявить адаптационные изменения сердца у животных (сурки) перед гибернацией и в первые часы после нее.
5. Определить особенности структурных изменений сердца у сельскохозяйственных животных (крупный рогатый скот) при различных условиях их содержания.
1.3. Научная новизна исследования. Установлены топографичес
кое своеобразие и типы сердец, специфичность величины и формы
ушек предсердий. Определены новые гистофизиологические особеннос
ти сократительных, импульспроводящих, и секреторных кардиомиоцитов
в сравнительном аспекте. Даны ультраструктурные обоснования осо
бенностей межклеточных и межтканевых отношений в сердце а также
раскрыт диапазон компенсаторно-приспособительных возможностей
сердечных миоцитов у различных животных в зависимости от, среды
обитания. Определена взаимосвязь структурных элементов миокарда у
домашних .животных и филогенетически родственных им животных из
естественного биоценоза. Впервые получены морфометрические данные
- Б -по массе сердца, сердечному индексу, толщине стенок ушек предоер-дий и желудочков, диаметру кардиомиоцитов и их ядер в разных отделах сердца, относительной площади поверхности ультраструктур кардиомиоцитов сердец изученных живощых в сравнительном плане. Прослежена динамика корреляции структуры и функции в организации миокарда у рыб, вемноводных, пресмыкающихся, у водоплавающих птиц и птиц, живущих на оуше, у млекопитающих, ведущих подземный и наземный образ жизни, у гетеротермных животных.
-
Теоретическая н практическая значимость. Результаты исследований раоширяют и дополняют сведения по морфологии сердца у представителей различных классов и отрядов позвоночных животных. Подтверждены детерминационные, гиото- и органотипичеокие потенции сердечной мышцы, реализуемые в эволюционном отношении. Уточнен ряд спорных теоретических вопрооов, касащихоя морфост-руктуры миокарда и установлено влияние различных опособов существования и содержания животных на структуру миокарда. Полученные данные создают предпосылки, обеспечивающие развитие научной базы для разработки методов профилактики нарушений отруктуры миокарда у крупного рогатого скота красной степной породы о различными способами содержания. Результаты исследования, являясь частным теоретическим обобщением, посвященным морфологии сердца, составляют элемент общей теории индивидуального развития организма. Они могут быть использованы при изучении и описании сердца в соответствующих разделах анатомии, зоологии, гистологии, цитологии и эволюционной морфологии. Представления о тонком строении и гистохимических особенностях кардиомиоцитов позволяет глубже понять их гистофизиологию и патологию. Полученные сведения могут быть использованы при уточнении вопросов гистоморфологии структур миокарда в условиях изменения среды обитания, а также для выработки критериев оценки отклонений от нормы при воздействии на организм различных экстремальных условий. Данные исследований могут быть использованы ветеринарными врачами, работниками ветеринарных, медицинских, биологических лабораторий и физиологами-экспериментаторами при проведении опытов на животных.
-
Реализация результатов исследования. Новые сведения по морфологии сердца некоторых позвоночных- животных используются в учебном процессе и проведении научно-исследовательской работы в Омском, Оренбургском, Московском государственных университетах, Оренбургской, Тюменской, Ярославской государственных медицинских
академиях, Украинской сельскохозяйственной академии, Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии им.К.И.Скрябина, Казанском государственном ветеринарном институте им.Н.Э.Баумана, Оренбургском государственном педагогическом институте, Западно-Казахстанском сельскохозяйственном институте, что подтверждено оправкой о внедрении, выданной Департаментом кадровой политики и образования Миниотеротва сельского хозяйотва и продовольствия Российской Федерации
В процесое работы усовершенствована методика проведения научно-исследовательской работы, предложен рентгеноконтрастний состав для наливки кровеносных сосудов (А.С. N 97/03 от 12.10.87) и способ фотографирования узкопленочным фотоаппаратом типа "Зенит" через микроскоп МБС-9 (рационализаторское предложение N 9-91). Тема диссертации включена в план НИР Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии им.К.И.Скрябина, рассмотрена и утверждена Межвузовским координационным Советом по морфологии домашних животных при Департаменте кадровой политики и образования Министерства сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации и имеет номер государственной регистрации
1.6. Апробация работы. Материалы и результаты исследований доложены; обсуждены и одобрены на Всесоюзном совещании "Экология, морфология, использование и охрана диких копытных" в Москве (1989), на Всесоюзном совещании "Биология, экология, охрана и рациональное использование сурков" в г.Суздале (1991), на научных конференциях факультета ветеринарной медицины Оренбургском государственном аграрном университете (1989, 1990, 1991, 1992, 1993, 1994), на международном совещании по суркам стран СНГ в с.Гайдары (Украина, 1993), на 13-ой региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 60-летию Оренбургской области и 250-летию Оренбургской губернии в г.Оренбурге (1994), на региональной конференции мододых ученых и специалистов в г.Оренбурге (1995), на II съезде физиологов Сибири и Дальнего Востока в г.Новосибирске (1995), на III региональной конференции "Животный мир Южного Урала и Северного Прикаспия" в г.Оренбурге (1995), на II Международном (VI) совещание по суркам стран СНГ "Сурки северной Евразии: сохранение биологического разнообразия" в г.Чебоксары (Чувашская Республика, 1996), на межкафедральных заседаниях МГАБТ (1993, 1994, 1995, 1996).
-
Публикация результата исследований. Основные положения диссертационной работы изложены в 13 печатных работах.
-
Структура и обьеы работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора литературы, результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов, практических рекомендаций, библиографического списка и приложения. Приложение содержит таблицы количественной оценки морфометрических данных.
Общий объем диссертации составляет 358 с. машинописного текста, 118 рисунков и схем, 7 графиков и диаграмм, 36 таблиц. Список литературы зключает 490 работ, из них 202 - иностранных авторов.
1.9. Основные положения диссертации, выносимые на защиту. 1.
Особенности топографии и анатомии сердца в ряду позвоночных жи
вотных. 2. Ультраструктура сократительных и проводящих кардиомио-
цитов ушек предсердий и стенок желудочков у животных различных
экологических групп. 3. Адаптационные изменения миокарда животішх
в связи с сезонными биоритмами у сурков. 4. Своеобразие структур
миокарда отделов сердца у крупного рогатого скота красной степной
породы с различными условиями их содержания.