Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.02) на тему:Сравнительная морфофункциональная характеристика элементов мягкого остова локомоторного аппарата конечностей у некоторых плотоядных

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ И БИОТЕХНОЛОГИЙ имени К. И. СКРЯБИ"л

IX рукописи

СЕРБСКИЙ АЛЕКСАНДР ЕВГЕНЬЕВИЧ

СРАВНИТЕЛЬНАЯ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕМЕНТОВ МЯГКОГО ОСТОВА ЛОКОМОТОРНОГО АППАРАТА У НЕКОТОРЫХ ПЛОТОЯДНЫХ

16,00,02 - патология, онкология и морфология .животных

ДИССЕРТА ЦИЯ на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Научный руководитель - доктор

биологических наук, профессор СЛЕСАРЕНКО НА,

М о с к в а 1999

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................................4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................................................................................8

1.1. Краткие сведения о соединительно-тканных образованиях в опорнодвигахельном аппарате..............................................................................................................8

1.2. Морфология фасций тазовой конечности........................................................................18

1.3. Фасции и их нннервационный аппарат, источники кровоснабжения, микроццркуляторное русло .................................................22

1.4. Резюме..........................................................................................................................................................................................27

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ..................................................30

2.1. Характеристика исследуемых животных ..................................................30

2.2. Характеристика исследуемого материала................................................................................36

2.3. Метода исследования...........................................................................38

3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ......................................................47

3.1 Макроморфология н особенности топографии фасций

тазовой конечности...........................................................................47

3.1.1. Морфология и топография фасций тазовой конечности у

собаки...........................................................................................................................................47

3.1.1.а. Поверхностная фасция бедра и голени.................................................................................47

3.1.1.6. Собственные фасции и фасциальные узлы области бедра .............................47

ЗАЛ.в, Собственные фасции и фасциальные узлы в области

голени собаки .........................................................................................54

3.1.2 . Морфология и топография фасций тазовой конечности у

лисицы ,,,,,„,....,..................,.,,,..,..»,,,,,,,,,,,,,,,,„,,,.,,,....,.,,,,............................62

3.1.2.а. Поверхностная фасция бедра и голени........................................................................................62

3.1.2.6. Собственные фасции и фасциальные узлы области бедра............................62

3.1.2,в. Собственные фасции и фасциальные узлы области

голени ..........................................................................................................................................................................63

3.1.3 Морфология и топография фасций тазовой конечности у

кошки .......................................................................................................64

3.1.3.а. Поверхностная фасция бедра и голени........................................................................................64

3.1.3.6. Собственные фасции бедра ....................................................................................64

3.1.3.в. Собственные фасции н фасциальные узлы области

голени..............................................................................................................................................................68

3.1.4. Морфология и топография фасций тазовой конечности у

норки ............................................................................................................................................................................................69

ЗЛА а. Поверхностная фасция бедра и голени ...........................................69

3.1.4.6. Собственные фасции бедра ........................................................................................................................69

3.1.4.в. Собственные фасции и фасциальные узлы области

голени ......................................................................................................................................................................................76

3.1.5. Сравнительно-видовые отличия морфологии фасций тазовой конечности .............................................................................................78

3.1.6. Резюме ........................................................................................................................................85

3.2. Общие закономерности шстоархитектоники собственных

фасций. ....................................................................................................................................................................................88

3.2.1. Поверхностная подкожная фасция бедра и голени ...............................88

3.2.2. Вадовые отличия гистоетруктуры подкожной фасции......................................90

3.2.3. Морфология собственных фасций в световой и электронно-растровой микроскопии.........................................................................96

3.2.4. Видовые отличия собственных фасций и фасциальных узлов ........ 100

3.2.5. Резюме ................................................................................................................................110

3.3. Микрокроноснабженме и иннервация фасций плотоядных ......................113

3.3.1. Мшсроциркуляторное русло и иннервационный аппарат поверхностных фасций тазовой конечности ....................................................................113

3.3.2. Микроциркуляторное русло и нннервационньш аппарат собственных фасций и фасциальных узлов тазовой

конечности..................................................................................................................................................120

3.3.3. Резюме ..............................................................................................................138

3.4 Сравнительная характеристика матрикса поверхностных и

собственных фасций по данным поляризационной микроскопии............141

3.4.1. Резюме ......................................................................................................................153

3.5 Результаты биомеханических исследований ......................................................155

3.5.1. Сравнительная характеристика собственных фасций и фас-

циальных узлов по результатам биомеханических испытаний ..........................................................................................................................................................................................................155

3.5.2. Возрастные изменения биомеханических свойств латерального фасциального узла бедра лисицы ..............................................................................................................157

3.5.3. Резюме ...................................................................................................169

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ...................................................................................................170

ВЫВОДЫ ...................................................................................................................................................178

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИИ НАУЧНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ..........181

РЕКОМЕНДАЦИИ ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ НАУЧНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ .... 182

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..............................................................................................................................................................183

ПРИЛОЖЕНИЯ .....................................................................................................220

ВВЕДЕНИЕ

Выяснение морфофункциональных взаимоотношений систем аппарата движения животных является одной из актуальных проблем ветеринарной, медико-биологической наук и практической ветеринарной медицины. Наименее изученным в структурно-функциональном отношении является мягкий остов локомоторного аппарата млекопитающих,, в частности у плотоядных.

Фасции, как самый распространенный элемент мягкого остова скелета, нашли широкое практическое применение в ветеринарной и гуманитарной медицине (Пирогов Н.И.,1881; Плахогин М.В., 1944; Войно-Ясенецкий В.Ф..1946; Хромов Б.М., 1949-51; Шаповалов Г.С., 1978; Лаврмщева Г.И., Якунина jI.IL. 1985; Lane M D., 1970; Harashina Т., 1978; Nakamura N. с соавт., 1996 ). В то же время число научных работ, посвященных их морфологии, топографии, функциональным и репаративным свойствам, крайне ограниченно ( Кованов В.В., Аникина Т.И., 1970; Сорокин А.П., 1973; Марышев A.B., 1962.1980: Новак В.П..1990 ). В этой связи требуют подробного изучения анатомия и микроструктура фасций конечности у ценных в хозяйственном отношении пушных зверей, домашней кошки и собаки - видов, отличающихся экологией, биомеханикой двигательного поведения, а также постоянных спутников быта и объектов животноводческой деятельности человека.

Выявление функциональных эквивалентов, а также видоспецифических признаков мягкого остова скелета открывает новые горизонты в функциональной морфологии и расшифровке механики стато-локомоторного акта.

Исходя из вышеизложенного, цель настоящей работы - дать морфолого-биомеханическое обоснование структурно-функциональному состоянию собственных и поверхностных фасций конечности у изучаемых

плотоядных в зависимости от их двигательного поведения. В связи с этим перед нами были поставлены следующие задачи:

1. Установить анатомические особенности и топографо-анатомические взаимоотношения фасций и фасциалъных узлов с костной и мышечной системами.

2. Выяснить структурную организацию поверхностной и собственной фасций стило- зейгоподия у изучаемых животных.

3. Выявить зависимость упруго-деформатив ных свойств ткани фасций от топографического расположения и особенностей структурной организации их матрикса.

4. Изучить общие закономерности и видовые отличия в морфологии и биомеханике собственных фасций тазовой конечности с учетом их гсмомикроциркуляторного русла и иннервационного аппарата.

НАУЧНАЯ НОВИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.

На основе сравнительно-морфологического анализа выявлены общие закономерности структурной организации поверхностных и собственных фасций тазовой конечности у избранных плотоядных, а также их видовые осооснности. Установлена мышечно-фасциальная синхронизация суставов тазовой конечности у псовых, способная компенсировать полноту мышечных сокращений при поступательном характере локомоции. Установлены структурно-функциональные корреляты развитости сосудистого русла, нервных сплетений и сенсорных приборов фасциальиого листка у собак, лисиц, кошек и норок. Обоснована функциональная роль фасций конечностей при различных способах движения. Внесены дополнения в концепцию о фасциях как об интегрирующей системе аппарата движения.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

Выявлены общие закономерности макро- и микроморфологии фасций тазовой конечности с учетом их кровоснабжения и иннервации у половозрелых собак, серебристо-черных лисиц, кошек и американских норок. Установлены видовые особенности морфологии и топографии собственных фасций, обусловленные типом локомоции. Исследованы пространственное волоконное строение и количественные поляризационные характеристики собственных фасций конечности у плотоядных во взаимосвязи с биомеханическими свойствами.

Полученные топографические данные целесообразно учитывать в практике ветеринарной, ортопедической, реконструктивной и пластической хирургии. Сведения о компенсационно-интегрирующем значении фасций в акте движения позволяют облегчить диагностику некоторых болезней аппарата движения и послеоперационную реабилитацию. Результаты исследования могут быть использованы в учебном процессе кафедр морфологического цикла, при составлении соответствующих разделов учебников, учебных пособий и справочников по видовой и сравнительной морфологии сельскохозяйственных животных.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Биомеханические требования среды обитания животных определяют как общие закономерности морфогенеза мягкого остова, так и видоспецифические особенности их структурной организации и адаптивных перестроек.

2. Собственные фасции и, особенно, фасциальные узлы -непосредственные участники акта движения , которые синхронизируют перенос-опору при равномерном цикличном движении и обеспечивают экономное рациональное распределение работы динамических мышц.

3. Видоспецифические морфологические показатели фасций тазовой конечности являются отражением их функционального назначения в локомоторном акте и зависят от способа опоры и экологии изучаемых животных.

4. Степень развития внутрифасциальных нервных и сосудистых сетей связана с мышечным усилением конкретной фасции, величина которого определяет прочностные свойства фасциальпого листка.

5. Механизм стато-локомоторного акта - один из главных факторов формирования структурной композиции мягкого остова, ее ангиоархитектоники и нервного обеспечения.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ.

Работа состоит из введения, обзора литературы, характеристики материала и методических вопросов, собственных результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов, практических рекомендаций, библиографического списка и приложения.

Общий объем диссертаций - 220 страниц машинописного текста, из которых на 139 изложено содержание работы. Иллюстративный материал состоит из 2 таблиц и 125 рисунков. Библиография включает 356 названий, в том числе 258 отечественных и 98 зарубежных авторов.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ И ПУБЛИКАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

Результаты исследования доложены на научной конференции морфологов Тверского медицинского института (Тверь, 1996), Международной научной конференции ветеринарных морфологов, посвященной памяти профессора Ковальского П.А. (Украина, Белая-Церковь, 1998), II международной научно-практической конференции "Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения'Х Белгород, 1998 ). По теме диссертации опубликованы 4 статьи, в которых отражены основные аспекты работы.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Краткие сведения о соединительнотканных образованиях в опорнодвигательном аппарате Изучение соединительнотканных компонентов локомоторного аппарата человека и животных, занимает прочное место как в прикладной, так и в фундаментальной морфологии. Описание вспомогательных образований опорно-двигательного аппарата как самостоятельной системы основано А. Везалием, который в 1543 году выделил их в род, так называемых, "связок". Кроме фасций в данную группу он включал связки, апоневрозы, сухожилия - органы, которые по словам великого анатома, "... не давали спутываться мышцам...". Такая классификация волокнистых компонентов аппарата движения господствовала в морфологии до начала XIX века, пока французский врач и анатом X.Bichat (1801-1802), не предложил понятие волокнистой и жировой клетчатки, иными словами , соединительной ткани.

В то время, в литературе, благодаря Bichat термин фасция применялся лишь к рыхлым волокнистым образованиям. Плотные же, напротив, именовали апоневрозами. Немецкий ученый J.Henle (1855-1885) делит соединительнотканные структуры локомоторного аппарата на рыхлую и уплотненную клетчатку, причисляя к последней фасции. Русский ученый И.Быстрое (1842) обратил особое внимание на фасции как на опорные образования. Германский анатом F.Merkel (1887), напротив, считал, что фасция это бесформенная рыхлая соединительная ткань, а апоневроз толще фасции и имеет волокнистую природу.

Поворотным моментом в разрешении наглядных терминологических разногласий морфологов того времени стала классификация русского ученого И.11.Матюшенкова (1884). Он, подобно Везалию, объединил все соединительнотканные образования локомоторного аппарата надкостницу, сухожилия, связки, апоневрозы, рыхлую клетчатку и фасции в одну группу, назвав ее "мягким остовом"' для тела. Тем самым, ученый

определил рубежное направление в морфологии соединительной ткани. Благодаря лежащему в основе такой систематики, функциональному принципу, термин "мягкий остов'' прижился и широко применяется в наши дни.

Учение о фасции как органе было создано великим русским хирургом и анатомом Н.И.Пироговым. Фундаментальный труд ученого "Хирургическая анатомия артериальных стволов и фасций" среди современных хирургов и морфологов считается классическим. Метод изготовления замороженных распилов, впервые примененный Н.И.Пироговым, позволил подробно изучить топографические взаимоотношения фасций человеческого тела. Он установил, что благодаря фиброзным фасциальным оболочкам группы мышцей нергистов упакованы в общие фасциальные футляры. Фасциями, в этой связи, называли "мышечные влагалища", которые выполняли ограничительную роль, причисляя их к истинным фасциям.( Гиртль И., 1883 ; Старков A.B., 1912; Merkel F., 1907; Gegenbauer G., 1885). Ряд ученых считал плотные фиброзные листки апоневрозами, а тонкие фасциями (Гиндце Б.К., 1933; Коломин С.П., 1871; Roux W., 1909; Рубашкин В.Я., 1933; Rouviere, 1948; Заварзин A.A., 1954).

Такое деление фасций было положено в основу классификации, предложенной Б.Г.Пржевальским (1919) и дополненной В.В.Шевкуненко (1928). С учетом их функции авторы выделили мышечные фасции, парааш иальные и целомические. В основу их классификации легла гистологическая общность структуры волокнистого каркаса фасции.

Несмотря на предпринятые попытки составить рациональную систематику элементов мягкого остова, в литературе наблюдаются обширные разногласия и разночтения, касающиеся анатомии и топографии фасции, строения их волокнистых конструкции, гистохимии фибриллярных белков фасции, а так же функциональной нагруженности собственных фасций. В этой связи, в 1970 году, состоялась специальная

научно-методическая конференция. на которой В.В.Кованов, А.П,Сорокин, Т.Н.Аникина, Г.В.Стрельников, А.Г.Кочетков, А.К.Макаров и другие разработали научнообоснованную классификацию фасциальных образований. В соответствии с ней различают рыхлые и плотные фасции, а так же апоневрозы.

К рыхлым фасциям принадлежат все поверхностные фасции, наружный перимизий, влагалища сосудов и нервов и футляры маломощных и вспомогательных мышц. По их мнению, эластическая сеть рыхлых фасций развита луч