Структурно-биомеханические основы адаптивной пластичности кожного покрова пушных зверей

Выяснение закономерностей структурной организации общего (кожного) покрова и его адаптивных преобразований, представляет одну из актуальных проблем не только ветеринарной биологии, но и клинической морфологии. Ее важность обусловлена современным представлением о кожном покрове как о сложном лабильном биокомпозите, обладающим высокой реактивностью к условиям как внешней, так и внутренней среды организма, что в последствии обеспечивает структурные преобразования в организации общего покрова. В доступной отечественной и зарубежной литературе имеются обстоятельные сведения о микроморфологии кожи и ее производных[2, 7, 8, 11], однако, многие аспекты этой общебиологической проблемы до настоящего времени окончательно не раскрыты. Так, фрагментарны сведения о структурнобиомеханических основах адаптивной пластичности кожи у животных различных таксономических групп. Вместе с тем, эти данные могут являться базовыми в расшифровке предрасположенности животных к дерматотропным патологиям различной этиологии. Исходя из вышеизложенного, цель настоящего исследования - установить морфофункциональные адаптации кожного покрова у различных представителей плотоядных и грызунов на основе выявленных морфометрических характеристик этой биотканевой системы.

Материалы и методы . Объектами исследования явились молодые половозрелые животные различных таксономических групп отрядов Carnivore, семейства Mustelidae (норка), Canidae (лисица), грызунов Rodentia (кролик). Материалом для исследования служили образцы кожного покрова, полученные с одного анатомо-топографического участка -латеро-каудальной поверхности бедра, необходимые для проведения биомеханических и морфологических исследований Биомеханические характеристики взятых образцов, фиксированных в 10% растворе формалина и стандартизированных по размеру и форме (S=50mm²), определяли на испытательной машине Zwick-1464 (Германия). Анализ морфофункциональных параметров осуществляли с помощью комплекса морфологических методов, включающих анатомическое препарирование, классическую гистологию (гематоксилин и эозин, фукселин по Хатру), поляризационную микроскопию с постановкой стандартных реакций (фенольная, с пикросириусом красным) и электронную растровую микроскопию.

Цифровой материал подвергали статистической обработке по классическим методам. Всего изучено 47 образцов кожного покрова.

Результаты исследования. На основе проведённых исследований установлено, что у представителей всех сравниваемых групп, аналогично другим видам животных, общий (кожный) покров является пластичной биотканевой системой, обладающей высоким приспособительным потенциалом. Об этом могут свидетельствовать выявленные нами морфометрические характеристики кожи у животных различных таксономических групп. Вместе с тем, биомеханические показатели кожи имеют видоспецифические признаки, обусловленные, на наш взгляд, влиянием генетически закреплённой программы морфогенетических потенций вида. Так, наиболее высокий показатель относительного удлинения кожи отмечен у кролика, промежуточным звеном по данному признаку является лисица, минимальные его значения обнаружены у норки (табл.1).

Таблица 1 - Показатель относительного удлинения кожи, (%)

Вид животного	ΔL (относительное удлинение )
Кролик	298±13,8
Лисица	123,0±3,14
Норка	40,1±8,9

В результате проведенных исследований выявлено, что предел прочности при натяжении у сравниваемых таксономических групп, максимален по своим значениям у норки, своего минимума достигает у кролика, а лисицы по этому показателю занимали промежуточное положение.

Таблица 2 -. Параметры предела прочности кожи при натяжении, (H/mm²)

Вид животного	Предел прочности P (H/mm²)
Кролик	0,13±0,06
Лисица	0,240±,14
Норка	0,58±0,17

По одному из биомеханических (норка) отмечено превосходство по критериев оценки совершенства кожи, данному показателю, в сравнении с лисицей показателю модуля её упругости, у и кроликом (табл. 3).

представителей семейства Mustelidae

Таблица 3 - Показатели модуля упругости кожи, (E)

Вид животного	Модуль упругости (E)
Кролик	038±0,02
Лисица	0,18±0,01
Норка	0,98±0,19

Вместе с тем, проведенные нами исследования общего покрова не выявили достоверных различий между ее биомеханическими характеристиками и такими микроморфологическими показателями, как общая суммарная толщина дермы и соотношение представительства в ней сосочкового и сетчатого слоев (рис. 1).

Рисунок 1 - Структурная организация кожного покрова лисицы. Гематоксилин и эозин. Об. 20, ок. 10.

Этот факт, позволяет заключить, что прочностные и упруго-деформативные свойства кожи, как природного биополимера, преимущественно определяются

архитектурными

особенностями волокнистых конструкций

Рисунок 2 - Структурная организация кожного покрова кролика. Гематоксилин и эозин.

Об. 20, ок. 10.

Совершенство упруго-деформативных потенций кожи сопровождается появлением в дерме свободно ориентированных форм эластических волокон, не связанных с локализацией волосяных фолликулов, что подтверждается особенностями структурной организации кожи норки (рис.3).

На основании анализа данных поляризационной микроскопии нами установлено, что упруго-деформативные свойства кожи у изучаемых животных связаны также с особенностями дермы. Увеличение относительного удлинения кожи у кролика, по сравнению с лисицей и особенно с норкой, может быть обусловлено большим количественным представительством в коже эластических волокон у этих видов животных (рис. 2).

позиционно-специфического распределения в нем макромолекул межклеточного вещества и его ориентационной упорядоченности. Повышение плотности упаковки коллагеновых волокон дермы у норки и лисицы, по сравнению с кроликом, оцененное нами по увеличению рефракции коллагена, приводит у них к увеличению прочностных характеристик кожи. Этому способствует также присутствие в дерме у норки и лисицы большего количества зрелых форм коллагеновых структур по сравнению с кроликом.

Рисунок 3 - Структурная организация кожного покрова норки. Гематоксилин и эозин. Об. 20, ок. 10.

Заключение. Биомеханические характеристики общего покрова у представителей отряда Carnivora из семейств Mustelidae (норка), Canidae (лисица) и отряда грызунов Rodentia (кролик), обусловлены конструкционными и архитектурными особенностями строения соединительной ткани и генетически закрепленным характером генеза коллагенновых и эластических волокон. Прочностные характеристики кожи у изучаемых животных тесно взаимосвязаны с особенностями позиционноспецифического распределения коллагена и зависят от степени ее морфологической зрелости. Максимальное значение предела прочности кожи выявлено у норки, что сопровождается присутствием в дермальной ткани более зрелых в морфологическом отношении коллагеновых структур по сравнению с лисицей и кроликом. Упруго-деформативные параметры кожи определяются плотностью упаковки коллагеновых волокон в дерме и особенностью их архитектоники. Так, увеличение плотности композиции дермы и усложнение архитектоники волокнистых конструкций, у норки приводит к увеличению показателей прочности кожи, при одновременном уменьшении упруго-деформативных свойств, тогда как у кролика, снижение прочностных характеристик тесно коррелирует с возрастанием упруго-деформативных свойств кожи.

животных. -   М.:   МГАВМиБ им.

К.И.Скрябина, 1996 - 40с.

41-46.

Резюме

В данной статье были отображены биомеханические характеристики кожи у пушных зверей, обусловлены конструкционными и архитектурными особенностями кожного покрова. Упруго-деформативные параметры кожи определяются плотностью упаковки коллагеновых волокон в дерме и особенностью их архитектоники.

STRUCTURAL AND BIOMECHANICAL THEORY OF ADAPTATIVE PLASTICITY OF THE

Slesarenko N.A., Kumirov S.G. Summary

This article was displayed biomechanical characteristics of the skin of fur-bearing animals, due to structural and architectural features. Elastic-deformability parameters of the skin are determined by the packing density of collagen fibers in the dermis and their architectonic feature.