ОПРЕДЕЛЕНИЕ АБСОЛЮТНОЙ И ОТНОСИТЕЛЬНОЙ МАССЫ КОСТНОГО КОМПОНЕНТА В ВЕСЕ ТЕЛА, А ТАКЖЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ГИДРОКСИАПАТИТА КАЛЬЦИЯ В ТРУБЧАТЫХ КОСТЯХ У КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА И ЛОСЕЙ

Материал и методика исследования
В представленной работе исследовались пястные трубчатые кости крупного рогатого скота и лосей методом мокрого разложения органических веществ, в тканях сложного состава, к каковым можно отнести и костную ткань, а также определялась абсолютная и относительная (%) массы костного компонента в весе тела.
Материалом для сжигания служили кислоты (серная, азотная и соляная). Исследованию подверглись диафизы и эпифизы пястных трубчатых костей (os metacarpi) крупного рогатого скота в возрасте 18 месяцев (n = 4) и лосей в возрасте 18 месяцев (n = 4), которые выпиливались на равные по длине (от 5,5 до 6,0 см) отрезки (по 4 на каждую кость), затем измерили предварительно массу 32 костных отрезков, измерительная лента, максимальной длиной 3 метра.
Зоометрическим исследованиям было подвергнуто 8 голов животных в возрасте 18 месяцев, из них: 4 головы крупного рогатого скота, средним весом 570 кг и 4 головы лосей, средним весом 400 кг. Для указанного исследования использовалась общепринятая методика.
Методика исследования основана на сжигании пробы концентрированными кислотами (HNO3, H2SO4, HClO4). Данная методика требует незначительного затрата времени, но постоянного слежения за ходом процесса, достаточно умеренного расходования кислот и более качественного разложения исследуемого органического вещества.
Метод подготовки проб
Пробы выдержали при температуре 85 °С в течение 45 минут. После чего массу каждого из них измерили повторно (разница в массе костных отрезков крупного рогатого скота и лосей учитывалась при подсчете результатов по окончании проведения исследования). Количество потерянной влаги составило в среднем от 8 до 14 гр. Колебание в весе костных отрезков составляло при этом от 3 до 6 грамм. Формула для проведения расчета абсолютной массы костного компонента в весе тела имеет следующее выражение:
O = Lo2 k
где O - абсолютная масса костной ткани (в кг); L - длина тела (в см); о - средняя величина диаметров дистальных эпифизов плеча, предплечья, бедра, голени; k - коэффициент, равный 1,2.
Далее, исследуемый материал помещался в емкость из термостойкого стекла - объемом 250 мл, в которую прилили 75 мл H2SO4, 75 мл HNO3, 35 мл HClO4, в соотношении 2:2:1. Длительность фиксации исследуемого материала в смеси кислот составило 35 минут для каждого из отрезков пястной трубчатой кости, как крупного рогатого скота, так и лосей. Заливка биологического материала происходила последовательно. По мере того, как у первых емкостей с исследуемым материалом процесс сжигания завершался, другие заливались смесью кислот и оставлялись в течение определенного времени (35 минут) для проведения фиксации.
После этого емкости ставились на электроплитки с закрытой спиралью и с регулятором напряжения. На каждую плитку была установлена металлическая сетка.
Сжигание исследуемого материала производили, постепенно увеличивая температуру до тех пор, пока раствор не стал слегка желтоватым и на дне емкости не отложился беловатый осадок (гидроксиапатит кальция) (рис. 1). Время сжигания в смеси кислот костных отрезков составило для крупного рогатого скота 75 минут, для костных отрезков лосей 95 минут. По завершении эксперимента образовавшийся осадок промывался деионезированной водой с последующей фильтрацией. Отфильтрованный осадок высушивался при температуре 65 °С в течение одного часа. По окончании сушки проводили измерение массы высушенного гидроксиапатита кальция.
Рис. 1. Осадок после деминерализации
Результаты исследования
В результате проведенных расчетов с использованием данных из табл. 1, было вычислено абсолютное и относительное количество костного компонента в весе тела. Для крупного рогатого скота абсолютное количество костного компонента составило: 125 кг 503 грамма; относительное количество - 22 % от средней массы тела 570 кг. Для лосей абсолютное количество костного компонента составило соответственно - 84 кг 345 граммов, а относительное количество - 21 % от средней массы тела 400 кг.
Таблица 1
Определение диаметра пястной кости у крупного рогатого скота и лосей (М ± m)
|
Диаметр кости, см |
Вид животного |
|
|
Крупный рогатый скот (n = 4) |
Лоси |
|
|
Пястная |
7,7 ± 1,2 |
5,5 ± 0,7 |
|
Предплечья |
8,0 ± 1,7 |
7,0 ± 1,3 |
|
Плечевая |
11,0 ± 1,9 |
11,0 ± 1,5 |
|
Плюсны |
7,0 ± 1,2 |
5,0 ± 0,9 |
|
Голени |
9,6 ± 2,0 |
6,5 ± 1,1 |
|
Бедра |
13,8 ± 2,1 |
6,7 ± 1,2 |
Из данных табл. 2, видно, что содержание гидроксиапатита кальция в диафизах лосей превышает таковое у крупного рогатого скота на 16-27 %; в эпифизах у лосей на 11-25 %.
Таблица 2
Результаты измерения массы костных отрезков после высушивания и осажденного осадка гидроксиапатита кальция у крупного рогатого скота и лосей в возрасте 18 месяцев, в гр. (М ± m)
|
Участок пястной кости |
Крупный рогатый скот (n = 4) |
Лоси (n = 4) |
||
|
До исследования |
После исследования |
До исследования |
После исследования |
|
|
Диафиз |
51,12 ± 5,15* |
9,56 ± 0,97* |
50,79 ± 5,13* |
11,87 ± 1,05* |
|
Проксимальный эпифиз |
55,97 ± 5,79* |
7,57 ± 0,81* |
53,88 ± 5,19* |
8,95 ± 0,91* |
|
Дистальный эпифиз |
52,45 ± 5,10* |
6,78 ± 0,78* |
51,99 ± 4,97* |
7,88 ± 0,83* |
Примечание: * - при Р ≤ 0,05.
Далее изучалась микроморфология кристаллов гидроксиапатита кальция. Морфометрия микроархитектоники кристаллов проводилось в программе «Motic Images Plus 2,0».
Ведущим минералом в костной ткани является гидроксиапатит. Наименьшая структурная единица этого кристалла Ca10(PO4)6(OH)2. Для образования аморфной фазы формирующейся путем осаждения необходимо наличие оптимальной концентрации ионов Ca+2 и HPO42- [3, 4]
Процесс образования кристаллов гидроксиапатита происходит в два этапа. Первый - это инициация формирования гидроксиапатита путем эпитаксии на органической матрице или чаще всего на ранее образовавшихся кристаллов. [5] Второй - ускорение перестройки других фаз минералов в гидрокиапатит под влиянием попеременного их рассасывания и осаждения. Морфологические особенности кристаллов у разных видов животных зависят от формирования органического матрикса. Жесткая фиксация определяющее неоюходимую прострaнcтвенную направленность формирования минерала по его осям (длина, ширина, толщина) [6]. Такая жесткая фиксация соответствует структурным особенностям органического матрикса, а это значит и основным линиям механических нагрузок в костном органе зависящих от особенностей среды и условий обитания [1; 2].
Морфологическая структура кристаллов гидроксиапатита определяется их формой и размерами. При проведении исследования были установлены два варианта их формы: короткие пластинчатые имеющие округлые и остроугольные края (крупный рогатый скот) (рис. 2) и стержнеобразные (узкополосные или игольчатые с заостренными скальпелеобразными концами) (лоси) (рис. 3). Кроме того следует отметить и такую особенность кристаллов гидроксиапатита кальция у крупного рогатого скота, как некоторую изогнутость и согнутость проксимально направленных концов пластинок.
Рис. 2. Микроморфологическая структура гидроксиапатита кальция крупного рогатого скота
Рис. 3. Микроморфологическая стрктура гидроксиапатита кальция лосей
Из данных табл. 3, видно, что длина кристаллов гидроксиапатита у лосей в 4,6 раза больше длины у крупного рогатого скота. Это означает, то что органическая матрица, на которой формируется прострaнcтвенно - конформационная кристаллическая решетка, скорее всего, зависит от непрерывного действия сил сжатия и растяжения.
Таблица 3
Размеры кристаллов гидроксиапатита в костной ткани у крупного рогатого скота (n = 4) и лосей (n = 4), в возрасте 18 месяцев, в мкм (10-6 м)
|
Изученный вид животного |
Ширина |
Длина |
Толщина |
|
Крупный рогатый скот |
19 ± 9,5 |
31 ± 9,0 |
< 2-3,5 |
|
Лоси |
30 ± 11 |
145 ± 23 |
< 5-7,0 |
Благодаря прострaнcтвенному расположению центров инициации для первичных кристаллов формируется направление их осей сообразующихся со структурой органического матрикса. На отдалении от коллагеновых фибрилл кристаллические объединения образуют конгломераты, в которых они ориентированы в одном направлении. В зависимости от действия сил сжатия и растяжения, эти конгломераты расположены по отношению к друг другу под разными углами.
Основные формы соединения кристаллов «бок о бок» или «конец в конец». В отношении кристаллов крупного рогатого скота преобладает форма соединения « бок о бок», а в отношении лосей соответственно «конец в конец», что свидетельствует о заметном влиянии физических нагрузок на кости опopных конечностей крупного рогатого скота и лосей.
Выводы:
1. Абсолютное и относительное количество костного компонента в весе тала у крупного рогатого скота превышает таковое у лосей на 6-10 кг в перерасчете веса лосей на вес крупного рогатого скота.
2. Содержание гидроксиапатита кальция в диафизах лосей превышает таковое у крупного рогатого скота на 16-27 %; в отношении же эпифизов у лосей на 11-25 % превышает содержание кальция у крупного рогатого скота.
3. Кристаллы гидроксиапатита кальция у крупного рогатого скота имеют форму коротких пластинок с округлыми и остроугольными краями.
4. Кристаллы гидроксиапатита кальция у лосей имеют узкополосную (игольчатую) с заостренными скальпелеобразными концами.
5. Длина кристаллов гидроксиапатита у лосей в 4,6 раза больше длины у крупного рогатого скота.
Список литературы
- Аврунин А.С., Корнилов Н.В. Гипотеза о роли клеток остеоцитарного ряда в формировании стабильной морфологической структуры минералов костного матрикса // Морфология. - 2002. - Т. 122, Вып. 6. - С. 74-77.
- Аврунин А.С., Корнилов Н.В. Формирование остеопоротических сдвигов в структуре костной ткани. - СПб.: Ольга, 1998.
- Вилкейм Г.Р. К вопросу минерализации костной ткани / Механизмы регенерации костной ткани. - М.: Медицина, 1972. - С. 189-193.
- Денисов-Никольский Ю.И., Жилкин Б.А., Докторов А.А. ультраструктурная организация минерального компонента пластинчатой костной ткани у людей зрелого и старческого возраста // Морфология. - 2002. - Т. 122, Вып. 5. - С. 79-83.
- Корнилов Н.В. Адаптационные процессы в органах скелета. - СПб.: МОРСАР АВ, 2001.
- Лаврищева Г.И. и Оноприенко Г.А. Морфологические и клинические аспекты репаративной регенерации опopных органов и тканей. - М.: Медицина, 1996.
Статья в формате PDF
112 KB...
03 05 2026 3:24:51
Статья в формате PDF
311 KB...
02 05 2026 8:20:56
Статья в формате PDF
265 KB...
01 05 2026 9:49:56
Статья в формате PDF
199 KB...
30 04 2026 11:47:16
Статья в формате PDF
119 KB...
29 04 2026 18:44:53
Статья в формате PDF
364 KB...
28 04 2026 9:40:19
27 04 2026 19:36:37
Статья в формате PDF
116 KB...
23 04 2026 3:45:54
Статья в формате PDF
121 KB...
22 04 2026 10:42:52
Статья в формате PDF
108 KB...
21 04 2026 15:15:15
Статья в формате PDF
133 KB...
20 04 2026 7:58:17
Статья в формате PDF
145 KB...
19 04 2026 8:14:24
Сложность современной социально-экономической жизни России при переходе от социализации к рыночным отношениям. Необходимы особые инструменты для социализации общества к новым условиям жизни. Развитие теоретико-методологического инструментария социальной работы для дальнейшей социализации российского общества. Взаимодействие социальной работы и философии хозяйства при социализации.
...
18 04 2026 11:26:49
Статья в формате PDF
103 KB...
17 04 2026 21:39:59
Статья в формате PDF
327 KB...
15 04 2026 17:55:39
Статья в формате PDF
138 KB...
14 04 2026 6:19:59
Статья в формате PDF
144 KB...
13 04 2026 17:12:41
Статья в формате PDF
285 KB...
12 04 2026 19:49:25
Статья в формате PDF
128 KB...
11 04 2026 6:21:52
Статья в формате PDF
111 KB...
10 04 2026 19:20:27
Статья в формате PDF
131 KB...
09 04 2026 9:13:56
Статья в формате PDF
150 KB...
08 04 2026 11:18:29
Статья в формате PDF
330 KB...
07 04 2026 7:34:53
Проведен анализ поведения 380-летних изменений солнечной активности, температуры, осадков, солнечной радиации, штормистости и СО2. Обнаружена тенденция совпадения всех процессов на ветви роста 400-летних изменений. Показано, что основным фактором климатических изменений на Земле является солнечная активность. Для дальнейших сценариев существования человечества в обозримой перспективе, уже не так важно, что лежит в основе глобального повышения температуры, CO2, осадков … Теперь важно искать пути, как снизить риски глобальных климатических изменений на природу, биосферу и экономику. Важно также оценить факторы положительные экономического развития мирового сообщества в целом и России, в частности, вызванные этими изменениями. Показано, что своевременное отслеживание и прогнозирование изменения активности Солнца и вызванных ею земных явлений позволяют снижать экономические риски и выpaбатывать оптимальную стратегию для предотвращения природных катастроф.
...
06 04 2026 22:44:19
Статья в формате PDF
277 KB...
05 04 2026 20:18:44
Статья в формате PDF
254 KB...
04 04 2026 8:55:14
Статья в формате PDF
478 KB...
03 04 2026 14:49:12
Статья в формате PDF
103 KB...
02 04 2026 3:46:31
Статья в формате PDF
104 KB...
01 04 2026 18:20:53
В работе дана экологическая оценка возможных последствий на окружающую среду, жизнь и здоровье населения. Показано, что при решении выбора источника энергии необходимо учитывать не только экономические, но и экологические последствия возможного влияния объектов энергетики при строительстве и эксплуатации. Комбинированное производство энергии двух видов на мини–ТЭЦ способствуют гораздо более экологичному использованию топлива по сравнению с раздельной выработкой электроэнергии и тепловой энергии на котельных установках, но и повышению чистоты воздушного бассейна, улучшению общего экологического состояния окружающей среды. Интенсивное шумовое воздействие на организм человека нeблагоприятно влияет на протекание нервных процессов, способствует развитию утомления, изменениям в сердечно-сосудистой системе и появлению шумовой патологии, среди многообразных проявлений которой ведущим клиническим признаком является медленно прогрессирующее снижение слуха. В работе рассмотрено воздействие мини-ТЭЦ с дизельными и газопоршнеыми двигателями мощностью 1000 кВт на окружающую среду. Установлено что, шум, создаваемый электростанцией, состоящей их 4 газопоршневых двигателей мощностью 1000 кВт, будет ниже допустимого для территории, непосредственно прилегающей к жилым домам. Поэтому специальных мероприятий по снижению шума не требуется.
...
31 03 2026 17:23:50
Статья в формате PDF
316 KB...
30 03 2026 7:47:54
Статья в формате PDF
297 KB...
29 03 2026 15:35:25
Статья в формате PDF
120 KB...
28 03 2026 13:27:49
Статья в формате PDF
103 KB...
27 03 2026 2:58:10
Статья в формате PDF
143 KB...
26 03 2026 2:13:28
В исследовании изучались и оценивались адаптивные реакции периферического звена кровообращения у дeвyшек 18-22 лет при локальных изометрических нагрузках нарастающей величины. Хаpaктерно, что с ростом прессорных воздействий на сосуды работающих мышц объемная скорость кровотока оставалась более высокой, чем в покое. В целом качество приспособительных реакций кровообращения было ниже у дeвyшек 18 лет при низких объемах выполняемой работы.
...
25 03 2026 0:20:34
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::