Введение к работе
Актуальность темы. В последнее время в Российской Федерации отмечается тенденция к увеличению доли птицеводства в общем производстве животноводческой продукции (В. И. Фисинин, 2007, 2009). Благодаря внедрению научных разработок и передового опыта в кормлении и содержании птиц, птицеводство получило новый импульс для своего развития. Вместе с тем, не всегда эффективно используются биологические особенности птицы при интенсивных формах промышленного птицеводства вследствие недостаточного количества научных знаний по морфологии и физиологии птиц. Следует отметить, что морфофункциональная адаптация птиц к различным технологиям содержания и кормления является предметом научных изысканий многих ученых.
В комплексе задач, стоящих перед биологической наукой, важное место принадлежит выяснению закономерностей индивидуального развития организма птиц, без знания которых невозможно повысить продуктивность и совершенствовать полезные биологические свойства сельскохозяйственной птицы.
Степень разработанности. Анатомо-гистологическое строение домашних птиц с давних пор привлекало внимание ученых. Работы (Ю. Ф. Юдичева, Г. И. Барабанщикова, 1978; P. C. Мхитаряна, 1980; В. Ф. Вракина, М. В. Сидоровой, 1984; P. P. Гапсатарова, 1987; О. В. Александровской, 1987; С. И. Шведова, Л. В. Гежес, Г.А. Хонина, 1993; Е. А. Исаенкова, 2003; O. A. Зайченко, 2004; А. Б. Козлова, 2007; Л.Ф. Фоменко, 2011; А.Sammer, 1973) посвящены морфологии отдельных органов и систем. Имеются работы посвященные морфологии плечевого пояса и свободной грудной конечности (Е. А. Фатова, 2008; О. А. Калинич, 2009; Л. В. Фоменко, 2012). Ряд авторов изучали анатомо-гистологические особенности строения отдельных мышц у мясных кур в возрастном аспекте (А. В. Баданина, 2006; М. С. Пануев, 2007; М. Ю. Панфилов, 2007). Изучены также многие стороны детерминации, дифференцировки, репродукции, межклеточной интеграции, адаптивных перестроек мышечной ткани животных. Подробно исследован эмбриональный и регенеративный миогенез у высших позвоночных. Выявленные при этом закономерности позволяют глубже понять возрастную динамику скелетной мышечной ткани. Несмотря на кажущуюся статичность структуры мышечных волокон в скелетной мышечной ткани в процессе онтогенеза происходят морфофункциональные изменения. Многие вопросы постнатального морфогенеза позвоночных, в том числе и птиц, остаются вне поля зрения исследователей.
В связи с этим, по нашему мнению, комплексное изучение анатомии и гистоструктуры мышц тазовой конечности кур кросса «Родонит 2» в различные возрастные периоды является актуальным.
Цель и задачи исследования. Получить новые данные по морфологии мышц тазовой конечности кур кросса «Родонит 2» в постнатальном онтогенезе.
Для выполнения поставленной цели определенны следующие задачи:
-
Изучить закономерности макроморфологических изменений мышц тазовой конечности кур кросса «Родонит 2» в постнатальном онтогенезе.
-
Изучить гистологические особенности строения мышц кур кросса «Родонит 2» в постнатальном онтогенезе с учетом их морфофункциональных особенностей.
-
Провести анализ морфометрических показателей мышц тазовой конечности кур кросса «Родонит 2» в постнатальном онтогенезе.
Научная новизна работы. Получены новые сведения по морфологии мышц тазовой конечности кур кросса «Родонит 2» в постнатальном онтогенезе. Впервые осуществлен морфометрический анализ мышц и установлена коррелятивная зависимость между изменениями морфометрических показателей в постнатальном онтогенезе кур указанного кросса от суточного до 360 суточного возраста. Получены новые данные об изменениях морфометрических показателей (длины, ширины, обхвата мышцы) в процессе онтогенеза. Получена новая научная информация об особенностях топографии и внутренней архитектоники мышц, выявлены изменения их массы в постнатальном онтогенезе. Установлено, что большинство мышц растут во все периоды онтогенеза от суточного до 360 суточного возраста, но некоторые из них (средняя бедренно-большеберцовая мышца, копчиково-бедренная часть грушевидной мышцы, передняя большеберцовая мышца, длинный разгибатель пальцев, прободенные сгибатели III и IV пальцев) достигают своих максимальных показателей к 180 суточному возрасту.
Получены и обобщены новые сведения о гистологическом строении поверхностных и глубоких мышц тазовой конечности кур, проведен их морфометрический анализ. Представлены новые данные о вариабельности значений толщины эндо- и перимизия, толщины и диаметра мышечных волокон и длины ядер миоцитов в постнатальном онтогенезе.
Выявлены гистологические изменения индивидуального развития мышц в зависимости от возраста, топографии и функций мышц. Установлено, что у мышц разгибателей бедра развитие происходит по-разному в различные возрастные периоды. Так, дифференцировка портняжной и подвздошно-большеберцовой мышц происходит в суточном возрасте, а миогенез средней бедренно-большеберцовой мышцы интенсивно идет в 60 суточном возрасте. В 120 суточном возрасте подвздошно-большеберцовая мышца в морфофункциональном отношении является в значительной степени сформировавшейся. После 180 суточного возраста портняжная мышца продолжает дифференцироваться, а средняя бедренно-большеберцовая в этом возрасте имеет гистоструктуру сформировавшейся мышцы.
Теоретическая и практическая значимость. Полученные новые данные в значительной степени уточняют и расширяют имеющиеся сведения по выяснению морфологических изменений мышц у птиц клеточного содержания в постнатальном онтогенезе, а также позволяют расширить представления о постнатальном морфогенезе мышц тазовой конечности птиц в зависимости от топографии и выполняемой функции.
Установленные особенности анатомо-гистологических и морфометрических изменений изученных мышц у кур кросса «Родонит 2» в постнатальном онтогенезе могут быть использованы в системной, сравнительной и экспериментальной морфологии.
Данные нашего исследования можно использовать при написании соответствующих разделов сравнительной анатомии позвоночных, атласов по морфологии птиц, орнитологии, в учебном процессе на факультетах ветеринарной медицины, зооинженерных и биологических факультетах высших учебных заведений, а также для совершенствования технологии содержания, кормления и разведения кур.
Методология и методы исследования. Основным методологическим принципом в решении поставленных задач явилось комплексное изучение объектов исследования с последующим системным анализом и обобщением полученной научной информации. Материалом для исследования служили мышцы тазовой конечности, полученные от клинически здоровых цыплят и кур кросса «Родонит 2» клеточного содержания 1-, 30-, 60-, 120-, 180-, 360 суточного возраста, выращиваемых на птицефабрике ЗАО «Иртышское» Омской области.
При выполнении работы использован комплекс анатомических, гистологических, гистохимических, морфометрических методов исследования с последующим статистическим анализом цифрового материала:
- живую массу птицы определяли на весах ВЛКТ – 500 М (ГОСТ 241-04-80) с точностью до 0,01 г. Обхват грудной клетки измерялся в ее средней части; длина тазовой конечности измерялась от тазобедренного сустава до окончания цевки;
- эвтаназию птиц осуществляли в соответствии с Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для научных целей (2003);
- обычное и тонкое препарирование по В. П. Воробьеву проводили на материале, фиксированном в 4% растворе формальдегида, с целью послойного изучения мышц тазовой конечности, для определения их формы, мест и точек прикрепления, внутренней архитектоники;
- мышцы взвешивались на весах с минимальным пределом взвешивания 0,01 г. Учет линейных размеров велся по показателям длины, ширины, обхвата и массы мышц. Длина мышц измерялась от начала до окончания места их прикрепления к костям. Ширина измерялась в средней части мышечного брюшка. Объем мышц определяли путем погружения их в заполненные водой мерные цилиндры;
- для изготовления светооптических препаратов использовали материал, фиксированный в 4% растворе нейтрального формальдегида. Уплотнение материала проводили методом заливки в парафин. Для изготовления срезов (5-7 мкм) использовали ротационный микротом МПС-2. Гистологическую структуру мышечной ткани выявляли с помощью окрашивания срезов гематоксилином и эозином. Коллагеновые волокна определяли окраской по Маллори, соединительную ткань по Ван-Гизону, основные и кислые белки окраской Микель-Кальво. Морфометрические показатели микроструктур (диаметр мышечных волокон, толщину эндо- и перимизия, количество мышечных пучков в одном поле зрения, соотношение кровеносных капилляров к мышечным пучкам, толщину мышечных пучков и длину ядер миоцитов) производили при помощи винтового окуляр-микрометра МОВ – 1-15х, с использованием объективов х10, х20, х40 (В.В, Семченко, 2006).
Полученный цифровой материал подвергнут статистической обработке с использованием компьютерных программ Microsoft Excel 2010 и сведен в таблицы и графики. Достоверность различий между сравниваемыми показателями определяли с помощью t-критерия Стьюдента (Г. Г. Автандилов, 1990; Г. Ф. Лакин, 1990). Корреляционная зависимость показателей устанавливалась по Пирсону.
Микросъемка гистологических препаратов проводилась с помощью цифровой фотокамеры Cannon А2400, 16.0 mega pixels.
Таблица
Методы исследования
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Установлены особенности индивидуального развития, выявлены макроморфологические особенности мышц тазовой конечности от суточного до 360 суточного возраста. Изменение длины и массы у большинства мышц приходится на возрастной период от 30 до 120 суточного возраста (подвздошно-большеберцовая мышца, передняя подвздошно-вертельная мышца, двуглавая мышца, полуперепончатая мышца, грушевидная мышца, длинный разгибатель пальцев, прободенные сгибатели III и IV пальцев). В период от 60 до 120 суточного возраста отмечается максимальное изменение длины и массы у задней подвздошно-вертельной мышцы, полусухожильной мышцы, аддуктор бедра, прободенного и прободающего сгибателей II и III пальца. У наружной икроножной и портняжной мышц значительное увеличение длины и массы приходится на возрастной период от суточного до 120 суточного возраста.
2. Выявлено гистологическое строение мышц тазовой конечности кур кросса «Родонит 2» в зависимости от топографии и морфофункциональных особенностей. Мышцы тазовой конечности, в дефинитивном состоянии относятся преимущественно к динамическому типу, но в процессе миогенеза и изменения функциональной нагрузки, некоторые мышцы (аддуктор бедра, задняя подвздошно-вертельная мышца, грушевидная мышца) в определенный период (от 120 до 360 суток) относятся к статодинамическому типу. Обнаружена вариабельность толщины и количества мышечных волокон в мышцах в разные периоды постнатального онтогенеза.
Степень достоверности и апробация научных результатов. Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе на морфологических кафедрах ФГБОУ ВПО Омского государственного аграрного университета П.А. Столыпина, ФГБОУ ВПО Казанской государственной академии ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана, ФГБОУ ВПО Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева, ФГОУ ВПО Кубанского государственного аграрного университета, ФГБОУ ВПО Уральского государственного аграрного университета, ФГБОУ ВПО Алтайского государственного аграрного университета, ФГБОУ ВПО Уральской государственной академии ветеринарной медицины.
Результаты собственных исследований доложены и обсуждены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГБОУ ВПО Омского государственного аграрного университета П.А. Столыпина (Омск, 2011, 2012, 2013), на I научно-практической конференции молодых ученых, преподавателей, аспирантов и студентов «Развитие птицеводства Сибири: проблемы и решения» на базе ГНУ СибНИИП Россельхозакадемии (Омск, 2013), на международной научно-практической интернет-конференции «Научный поиск - животноводству России» ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет» (Ставрополь, 2011, 2013).
Публикация результатов исследования. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, из них 4 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для кандидатских и докторских диссертаций.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 226 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 36 таблицами, 72 рисунками. Работа состоит из общей характеристики, обзора литературы, собственных исследований, обсуждений результатов исследований, выводов, практических предложений. Список литературы включает 264 источников, в том числе 41 иностранных.
