Автореферат (Структурно-биомеханическая характеристика костно-мышечного аппарата головы у представителей семейства собачьих), страница 2

К.И. Скрябина» и набазе Зоологического музея МГУ им. М.В. Ломоносова в период с 2011 годапо 2015 год.Объектом исследования служил секционный материал, отобранныйот собак различных пород, волков, дикой собаки Динго, а также обзорныерентгенограммы особей собачьих. Всего изучено 211 объектов в возрастномдиапазоне от 2 до 5 лет.В исследовании использовали комплексный методический подход,включающий: тонкое и послойное анатомическое препарирование споследующим функциональным анализом, краниометрию, обзорнуюрентгенографию и рентгенограмметрию, ангулометрию, биомеханическоемоделирование, сравнительный статистический анализ полученныхцифровых данных.Анатомическое препарирование проводили на органокомплексахголовы изучаемых животных.Краниометрию осуществляли по классическим методикам, а также помодифицированным нами методам.Обзорную рентгенографию черепа выполняли с использованиемцифрового рентгеновского аппарата PCMAX-POXBILE 100H корейскойфирмы POSKOM.

Обработку изображения обеспечивал цифровойпроявочный аппарат CARESTREAM Vita CR, также служащий дляархивирования цифровых снимков. С помощью специального программногообеспечения, возможно, дополнительно работать с изображением дляудобства интерпретации результатов исследования.Ангулометрию проводили на скелетированных препаратах головы припомощи транспортира и мерной линейки для построения векторныхнаправлений.Расчет угловых показателей с рентгеновских и фотоснимков черепаосуществляливпакетематематическойпрограммыGeoGebra.Макрофотосъемку выполняли на расстоянии пяти метров от объекта, высотуштатива выстраивали по уровню стола. Для выравнивания костныхобразований использовали лист формата А5, разделенный на 4 равных части.С помощью натуральной глины моделировали аналог височноймышцы, затем его окрашивали, высушивали и покрывали лаком.

Для болеечеткого выявления частей массетера использовали разноцветнуюполимерную глину, которую лакировали с целью определениябиомеханических изменений и усиления визуализации мышечного аппаратаголовы.Биомеханическое исследование включало расчет длины рычаговпервого и второго родов, которое осуществляли на скелетированныхпрепаратах головы собак с учетом породы при различных условиях6изменения межчелюстного угла. За точку опоры в рычаге второго рода былпринят височно-нижнечелюстной сустав, на который приходитсянаибольшая силовая нагрузка. Между построенными векторами вычислялиугловые показатели для определения биомеханических параметров сустава.На основанииполученных цифровых данных рассчитывалиприложенную силу на клык и хищный зуб по следующей формуле:ПС1 = ∑ (S мышц) × длина рычага × sin угла × удельная силамышц, где ПС1 - приложенная сила на клык и хищный зуб; S – площадьмышц.В дальнейшем определяли силу применительно к длине рычага клыкаи хищного зуба по следующей формуле:ПС2 = ПС1/ длина рычага клыка, хищного зуба, где ПС2 приложенная сила применительно к длине рычага клыка и хищного зуба.Полученные цифровые данные подвергали статистической обработкеобщепринятым методом с вычислением средней арифметической и еѐошибки.

Достоверность результатов оценивали с использованием критериевСтьюдента с принятием вероятности Р≤0,05 [Лакин Г. Ф., 1990; Самотаев А.А., Фенченко Н. Г., Сиразетдинов Ф. Х., 2009] при помощисертифицированных программ «Statistica», «Microsoft Excel».Таблица 1Характеристика секционного материалаГруппа животныхВозрастПолКоличествоисследованныхобъектовГруппа домашних собак,2-5♀, ♂148Группа волков, Canis lupus2-5♀, ♂60Группа диких собак2-5♀, ♂3ИТОГО211Canis familiarisТаблица 2Распределение материала по методам исследованияМетодыСобаки различных породВолкСобака ДингоВсегоАнатомическое препарирование17--17Морфометрия14860321150--50Ангулометрия148603211Биомеханическое моделирование20--20Прижизненнаярентгенографияобзорная5097РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХОБСУЖДЕНИЕКраниометрическая характеристика скелета головы у различныхпредставителей семейства CanidaeЧереп домашних собак по сравнению с другими млекопитающими,отличается высоким уровнем полиморфизма.

В этой связи его архитектурныеи метрические показатели являются наиболее объективными критериями приопределении морфологического типа собак и стандарта породы. Вместе стем, они могут служить базой в расшифровке факторов риска ввозникновении и развитии ряда распространенных патологий органов головы[Иванов Н.С., Шевченко Б.П., 2006; Лукьяновский В.А., 1988; Матвеев Л.В.,1997; Паршина Т.Ю, 2013].

Исходя из этого, нами предпринятыисследования, направленные на определение кранио- и биометрическихпараметров у собак различных морфотипов: брахицефалов, долихоцефалов имезоцефалов. Сравнительный анализ полученных данных проводили уживотных, подобранных по принципу аналогов (с учетом возраста, пола).При сравнительном анализе установленных относительных параметровчерепа у изучаемых собак нами были определены наиболее объективные,позволяющие определить их типологическую принадлежность: ширина вскулах к длине мозгового отдела и длина лицевого отдела к длине мозговогоотдела. Эти показатели позволяют с высокой степенью достоверностидифференцировать исследуемых собак на определенные морфотипы:брахицефалы, мезоцефалы и долихоцефалы.Анализ краниометрических данных показал, что породы собак,которых принято относить к долихоцефалическому типу, по нашим данным,приближаются к мезоцефалам, что может быть связано с признакомпедоморфности в строении черепа.

Вместе с тем, нами выделены породы(сенбернар, кавказская овчарка, русская овчарка, польская сторожевая, дог,доберман,леонбергер),укоторыханализируемыепоказателихарактеризуются лишь тенденцией к изменению (увеличиваются иуменьшаются от средней величины по группе). Исходя из этого, естьоснование отнести эти породы к группе с трудноопределяемойтипологической принадлежностью.Из данных, полученных при классической краниометрии, установлено,что классификационные признаки пород собак, представленные в доступнойлитературе [Drake A.G. and Klingenberg C.P., 2010; Hussein Aseel K., SullivanM., Penderis J., 2012], не всегда совпадают с полученными намирезультатами.

Это может быть связано с разнообразием и поройнесовершенством методических подходов, используемых авторами. В тожевремя известно, что наиболее информативными показателями, отражающимиособенности структурного оформления скелета головы, являются индексыего роста и развития [Паршина Т. Ю., 2011].Исходя из этого, мы сочли необходимым рассчитать цефалическийиндекс:8ЦИ=(ШС/ДГ)×100, где ЦИ – цефалический индекс; ШС – ширина вскулах; ДГ – длина черепа.БрахицефалыРисунок 1.

Показатели цефалического индексаАнализ цефалического индекса показал, что его значение во многомзависит от породоспецифичности животных (аномальная ширина или узостьскуловых дуг, куполообразная или уплощенная форма мозгового отделачерепа, неодинаковая степень развития сагиттального гребня и т. д.).Максимального значения угол достигает у брахицефалов, минимального – удолихоцефалов, собаки-мезоцефалы по его значению занимаютпромежуточное положение.

Вместе с тем, наши данные не соответствуютцифровым показателям, изложенным в доступной литературе. По даннымзарубежных исследователей, этот индекс у крайних долихоцефалическихформ пород составляет около 50, у брахицефалов он может быть выше 90, ау собак мезоцефалического типа колеблется от 70 до 75 (Sisson S., 1938). Но,тем не менее, нами подтверждена установленная в доступной литературезакономерность распределения собак по типологическим группам с учетомзначений цефалического индекса [Sisson S., 1938].В качестве эквивалента нормы изучаемой области нами были выбраныособи волка различных ареалов обитания, которых принято относить кмезоцефалической группе представителей Canidae, а для сравнительногоанализа избрали дикую собаку Динго.

Краниометрию выполняли поклассической методике с последующим определением цефалическогоиндекса.При анализе полученных краниометрических данных установлено, чтоу волков различного ареала обитания они сильно варьируют. Из нашихданных явствует, что длина мозгового отдела черепа у волка превалирует надтаковой лицевого, что подтверждается показателями, полученными у дикойсобаки Динго.Результаты анализа относительных краниометрических показателей(ширина в скулах к длине мозгового отдела и длина лицевого отдела к длинемозгового отдела) и цефалического индекса у волка также выявили, что он неможет принадлежать к истинным долихоцефалам. Есть основание внестикоррективы в существующую типологическую классификацию собачьих, иотнести волка к типологической группе - долихоцефал с широкими скулами,а дикую собаку Динго – к мезоцефалическому морфотипу.9На основании полученных морфометрических данных нами быливнесены дополнения в разработку индексов, позволяющих достовернооценивать общевидовые и индивидуальные (породоспецифические)особенности организации черепа, которые могут явиться базовыми длярасшифровки возникновения и развития патологий, протекающих в областиорганов головы.Известно, что на биомеханикунижнечелюстного сустава иструктурное оформление жевательной мускулатуры огромное влияние могутоказывать угловые параметры черепа.С учетом этого обстоятельства мы сочли целесообразным установитьследующие ангулометрические (угловые) параметры: брегмально-ухорезцовый,брегмально-челюстно-резцовый,брегмально-челюстноорбитальный, брегмально-ухо-орбитальный, орбитально-ухо-резцовый иорбитально-челюстно-резцовый углы.Выявлено, что с увеличением лицевого отдела черепа угловыепоказатели пропорционально возрастают, за исключением брегмально-ухоорбитального угла, который практически равнозначен у брахи – идолихоцефалов, но достоверно меньше у мезоцефалов.

Исходя из этого, нетоснований считать его информативным при типологической характеристикеизучаемых животных. Следовательно, при определении типологическойпринадлежности породы целесообразно руководствоваться угловымипараметрами черепа. Вместе с тем, в качестве реперной точки считаемобъективным избрать сагиттальный гребень крыши черепной коробки. Сучетом этого, нами разработаны следующие угловые показатели:сагиттально-ухо-резцовый, сагиттально-челюстно-резцовый, сагиттальночелюстно-орбитальный и сагиттально-ухо-орбитальный углы.Объективностьугловых показателей черепа подтверждается ихвозрастной динамикой у изучаемых животных.Так, с возрастом, вследствие возрастания высоты сагиттального гребня,принятая реперная точка, отдаляется от брегмы, вследствие чего уголувеличивается.

Нами выявлена также достоверная (р≤0,01) зависимостьвеличины угла от половой принадлежности животных (у самцов его значениевыше чем у самок).Таким образом, установленная степень вариации структурногооформления черепа у собак различных пород свидетельствует, что принятаяв настоящее время классификация собачьих по морфотипу головы не можетбыть признана полностью совершенной, что подтверждается полученнымикраниометрическими данными. Для корректирования типологических группсобакобъективнуюинформациюдаютследующиеиндексныекраниометрические показатели: длина мозгового и лицевого отделов к длинечерепа, высота черепа к длине черепа, ширина в скулах к длине мозговогоотдела, длина лицевого отдела к длине мозгового.

Так, с их учетом волкпринадлежит не к истинным долихоцефалам, а к долихоцефалам с широкимискулами. Весьма информативными являются угловые параметры:10брегмально-ухо-резцовый угол, брегмально-челюстно-резцовый, брегмальночелюстно-орбитальный угол, орбитально-ухо-резцовый угол и орбитальночелюстно-резцовый. Объективная оценка морфотипа головы собак являетсябазой в выявлении факторов риска в возникновении и развитии патологийчелюстного аппарата (вывих височно-нижнечелюстного сустава, контрактуражевательных мышц, паралич лицевого и тройничного нервов, гидроцефалияи т.д.).