Сравнительный анализ гистоструктуры трубчатой (пястной) кости лосей и крупного рогатого скота

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сравнительный анализ гистоструктуры трубчатой (пястной) кости лосей и крупного рогатого скота

Ложкин Эдуард Федорович

Пименов Михаил Юрьевич

Трубчатую кость взрослых животных образуют следующие тканевые компоненты: пластинчатая костная ткань (textus osseus) в составе компактного (substancia compacta) и губчатого вещества (substancia spongiosa) костей и грубоволокнистая ткань в области бугорков кости.

В надкостнице, или периосте (periosteum) принято различать два слоя: наружный (волокнистый) и внутренний (клеточный) [3].

В диафизе длинной кости остеоны располагаются преимущественно параллельно длинной оси. Каналы остеонов анастомозируют друг с другом [4]. Большую часть диафиза составляет компактное вещество трубчатых костей. На внутренней поверхности диафиза, граничащей с костномозговой полостью, пластинчатая костная ткань образует костные перекладины губчатого вещества кости [2].

Методика исследования

Материалом для изучения гистологической структуры пястных трубчатых костей крупного рогатого скота и лосей послужили костные осколки диафизов и эпифизов: 5 коров в возрасте 15 месяцев и 5 телят в возрасте 6 месяцев и, соответственно, 5 лосей в возрасте 15 месяцев и 5 лосят в возрасте 4-5 месяцев. Далее 16 специальных емкостей с плотно притертой крышкой, 700 мл раствора 7,5% азотной кислоты, 700мл - 40% спирта, 700мл - 70% спирта, 700мл - 90% спирта, 700 мл - хлороформа, дистиллированная вода, парафин, квадратной формы картонные формочки размером 1,5*1,5см, пинцет. Первым этапом в данном исследовании стало проведение декальцинации.

Декальцинация достигается обработкой костной ткани с помощью декальцинирующих жидкостей, обладающих свойствами растворять неорганические соли не повреждая структурные элементы кости.

Исследование проводилось ступенчато:

1) использовалось большое количество декальцинирующей жидкости и при этом она сменялась ежедневно; объем жидкости был больше помещенного в раствор объекта не менее чем в 50 - 70 раз;

2) декальцинируемый объект помещался в верхнем слое жидкости, обеспечивая тем самым опускание на дно растворяющихся солей, подвешивался при этом на нитке;

3) проводилась декальцинация до полного удаления минеральных солей в течение 2,5-3 суток. Дольше исследуемый костный материал в жидкостях не передерживался, так как это обычно приводит к набуханию фибрилл и ухудшению окрашиваемости структур.

Декальцинация трубчатых костей проводилась в водном растворе азотной кислоты 7,5-8,5 %. для приготовления рабочего раствора в мерную посуду наливалась 7,5-8,5 мл химически чистая концентрированная азотная кислота и доливалась до 100 мл дистиллированной водой.

После того, как, налив нужное количество жидкости в специальную стеклянную колбу объемом 100 мл с плотно притертой резиновой пробкой, подвешивался подготовленный к декальцинации костной осколок пястной трубчатой кости. Раствор сменялся ежедневно до наступления полной декальцинации. Средняя продолжительность декальцинации осколков трубчатой кости составляет 1,5-2 суток. По окончании декальцинации для того, чтобы устранить набухание волокнистых структур препарат подвешивался на 36 часов в 5% раствор сульфата натрия. По истечению определяемого временного отрезка костный осколок тщательно промывался в течение 1-2 суток в проточной воде.

Следующим этапом, сущность которого заключается в проведении костных осколков через ряд спиртов возрастающей концентрации: 40%, 70% + раствор йода 5% и 90%.

Для удаления спирта и подготовки к пропитыванию парафином материал обрабатывался одним из растворителей парафина обладающим способностью вытеснять спирт. К таким веществам относятся хлороформ, бензол, ксилол. Для удаления использовался хлороформ.

Обезвоженные и уплотненные костные осколки перекладывались из 90% спирта в смесь 90% с хлороформом (1:1) на 6 часов, а затем в чистый хлороформ, где они вначале плавают выступая над поверхностью, а затем по мере пропитывания постепенно погружаются. В процессе удаления спирта хлороформ меняют 2-3 раза на протяжении 4-6 часов при величине костного осколка 1*1 см, его держат в хлороформе 60 минут. Затем соблюдая принцип постепенного замещения хлороформа парафином - объект помещался в смесь равных объемов парафина и хлороформа осколки, где находился при температуре 37 С 4-6 часов. Для полного освобождения от парафина костные осколки проводились через 2-3 порции расплавленного парафина. Время нахождения определяется величиной костных осколков. При исследовании использовались костные осколки величиной 5мм и поэтому находились 5 часов. Предназначенный для заливки парафин подогревался до 58-60С и аккуратно наливался в подготовленную (из картона в виде квадрата 1,5*1,5 см) формочку заполняя ее до самых краев и избегая образования пузырьков воздуха. Затем подогревался пинцет и быстро переносился на нем подготовленный к заливке объект в формочку с парафином и ориентировался в необходимом положении (продольном или поперечном по отношению к поверхности разреза). После чего формочка, содержащая костный осколок, залитый в парафин, постепенно опускалась в сосуд с водой и оставалась плавать до полного застывания парафина. Получение срезов осуществлялось при помощи санного микротома (МС-2), полученные срезы достигали в толщину 6-8 мкм.

Для окрашивания декальцинированной костной ткани использовалась окраска гематоксилин-эозином по общепринятой методике.

Окрашенные срезы проводились через 90% спирт и заключались в канадский бальзам. Морфометрические исследования проводили в программе "Motic Images Plus 2,0".

Результаты исследования

В результате проведенных исследований были получены следующие результаты, сущность которых заключалась в получении структурных особенностей микроархитектоники пястных трубчатых костей крупного рогатого скота и лосей. Окрашенные гистологические срезы диафизов и эпифизов двух различных возрастных периодов, как у крупного рогатого скота, так и у лосей были детально изучены под бинокулярным микроскопом. Выявленные особенности показали, что на один квадратный миллиметр диафиза приходится в среднем 10-14 гаверсовых систем (остеонов) у лосей, тогда как их количество на соответствующей площади, в диафизе крупного рогатого скота колеблется в около 7-9. Количество костных пластинок формирующихся в виде цилиндров в среднем составляет в возрастном разделении у крупного рогатого скота: телят 6 месяцев - 3-6 костных пластин, в возрасте 15 месяцев достигает 10-12 костных пластин. В отношении лосей положение несколько иное: у лосят в возрасте 4-5 месяцев количество костных пластин составляет в среднем от 7 до 10, а в возрасте 15 месяцев в основном колеблется в пределах 19-26. Такое соотношение в количестве костных пластин в остеонах (гаверсовых системах) у лосей означает превышение в 2-2,5 раза таковых у крупного рогатого скота, вследствие чего ширина гаверсовых систем у лосей будет больше, чем у крупного рогатого скота. Это свидетельствует о том, что нагрузка на костную ткань со стороны внешней среды у лосей более значительна, чем в отношении крупного рогатого скота. В другом участке пястной трубчатой кости-эпифизе количество и видовые различия находятся в относительно схожем состоянии, как и в диафизе. Толщина костных пластинок у обоих видов животных колеблется примерно в одинаковых пределах и составляет от 8 до 15 мкм. При изучении костных срезов была отмечена следующая особенность: длина гаверсовых каналов у лосей довольно значительна и составляет от 190 до 270 мкм, ширина же, напротив, очень незначительна и составляет всего 43-57 мкм. У крупного рогатого скота отмечается несколько другая особенность, ширина гаверсовых каналов составляет 61-73 мкм, длина соответственно доходит до 134-168 мкм.

В эпифизах у лосей при рассмотрении продольных срезов костной ткани под микроскопом видно, что каналы остеонов имеют укороченную и, в некоторой степени, волнообразную на всем своем протяжении форму. Напротив, эти же каналы у крупного рогатого скота имеют четко выраженную, почти без искажений форму цилиндра.

1. На один квадратный миллиметр площади среза участка костной ткани у лосей приходится в 2-2,5 раза более остеонов (гаверсовых систем), чем таковых у крупного рогатого скота.

2. Такое же соотношение при исследовании пястных трубчатых костей наблюдается и в отношении костных пластин формирующихся в виде цилиндров, что свидетельствует об увеличенной нагрузке на костную ткань трубчатых костей со стороны ареала обитания лосей.

3. Длина и ширина гаверсовых каналов у обоих видов животных имеет зависимость, как от анатомических особенностей этих животных, так и от оказываемого на пястные кости влияния экзогенных факторов, в число которых входит особенности ареала.

трубчатый кость скот лось

Литература

1. Евненьева Т. П. Гистологические методы в экспериментальной зоологии: Крат. метод. пособие. - М.: Наука, 1983.с. 28-33.

2. Заварзин А.А. Избранные труды. В 4-х т. Ред. Коллегия: Д.Н. Насонов (гл.ред). Т. 2. работы по сравнительной гистологии животных. М. - Л., 1953, с. 215-247.

3. Кавешников В.Г., Гоман В.А. Морфологические, гистохимические и физико-химические изменения в костной системе при гиподинамии и повышенной физической нагрузке // общие закономерности морфогенеза и регенерации. Тернополь, 1975 с. 116- 119.

4. Кацнельсон З.С. Практикум цитологии, гистологии и эмбриологии. Л.: Колос, ленинградское отделение, 1979 с. 314- 317.

5. Лебедев П.Т., Усович А.Т. Методы исследования кормов, органов и тканей. М.: Россельхозиздат,1968 с. 476- 481.

6. Методология и лабораторные занятия по гистологии. Алма-Ата, 1990 с. 323-327.

Размещено на Allbest.ru