CC BY
11
УДК 619:616 - 073
ОЦЕНКА СОКРАТИТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ РУБЦА У КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДВУХКАНАЛЬНОЙ БАЛЛОНОГРАФИИ
СЕИН ОБ.,
профессор, доктор биологических наук, профессор кафедры хирургии и терапии, ФГБОУ ВО Курская ГСХА, тел. 53-15-55.
СОБОЛЕВА В.М.,
аспирант кафедры хирургии и терапии, ФГБОУ ВО Курская ГСХА, тел. 53-15-55. УСАЧЕВ И.И.,
доктор ветеринарных наук, доцент, профессор кафедры терапии, хирургии, ветакушерства и фармакологии, ФГБОУ ВО Брянский ГАУ.
Реферат. В статье приводится краткий обзор литературы по изучению сократительной активности желудочно-кишечного тракта у животных и человека. Описываются различные методы регистрации моторики желудка и кишечника, показаны их преимущества и недостатки. Предлагается способ двухканальной гастерографии разработанный авторами, который позволяет проводить одновременную регистрацию в различных участках рубца у подопытных животных. С этой целью используется оригинальный зонд, состоящий из основной трубки, выполненной из полихлорвинила и содержащей во внутреннем канале две воздуховодные трубки меньшего диаметра, проксимальные концы которых выходят через отверстие в стенке основной трубки в области рабочего конца и закрепляются в ней с использованием патрубков. Дистальные концы воздуховодных трубок выходят из основной трубки и служат для присоединения к регистрирующей системе. Вокруг свободных концов воздуховодных трубок на основной трубке фиксируются воспринимающие баллончики из эластичной резины, которые при создании давления в системе расширяются и при изменении давления в органе (рубце) передают его на регистрирующее устройство. С использованием данного зонда проводят исследование сократительной активности различных участков рубца у крупного рогатого скота. Одновременное исследование позволило получить графическую запись моторики рубца до кормления и после кормления животных. Показано, что через 60 мин активность сокращений вентрального участка рубца была выше по сравнению с дорсальной областью. Разработанный зонд рекомендуется к использованию как в научно-исследовательской, так и учебной работе.
Ключевые слова: двухканальная баллоногорафия, крупный рогатый скот, рубец, сократительная активность, регистрирующее устройство, зонд, показатели сокращений.
EVALUATION OF CONTRACTILIVE ACTIVITY OF THE SCAR IN CORNENISM CATTLE USING TWO-CHANNEL BALLONOGRAPHY
SEIN O.B.,
Professor, Doctor of Biological Sciences, Professor of the Department of Surgery and Therapy, Kursk State Agricultural Academy, tel. 53-15-55.
SOBOLEVA V.M.,
postgraduate student of the Department of Surgery and Therapy, Kursk State Agricultural Academy, tel. 53-15-55.
USACHEV I.I.,
Doctor of Veterinary Sciences, Associate Professor, Professor of the Department of Therapy, Surgery, Veterinary Medicine and Pharmacology, Bryansk State Agrarian University.
Essay. The article provides a brief review of the literature on the study of the contractile activity of the gastrointestinal tract in animals and humans. Various methods of registration of motility of the stomach and intestines are described, their advantages and disadvantages are shown. A method of dual-channel
gasterography developed by the authors is proposed, which allows simultaneous registration in different parts of the scar in experimental animals. For this purpose, an original probe is used, consisting of a main tube made of polyvinyl chloride and containing in the inner channel two air tubes of smaller diameter, the proximal ends of which exit through a hole in the wall of the main tube in the region of the working end and are fixed in it using branch pipes. The distal ends of the air tubes exit the main tube and serve to connect to the recording system. Around the free ends of the air tubes on the main tube, receptive cartridges made of elastic rubber are fixed, which, when pressure is created in the system, expand and, when pressure changes in the organ (scar), transfer it to the recording device. Using this probe, a study is made of the contractile activity of various sections of the scar in cattle. The simultaneous study made it possible to obtain a graphical record of rumen motility before and after feeding the animals. It was shown that after 60 minutes the activity of contractions in the ventral part of the scar was higher compared to the dorsal area. The developed probe is recommended for use both in research and educational work.
Keywords: two-channel balloonography, cattle, contraction indices.
Введение. В настоящее время существуют различные устройства и аппаратура, позволяющие проводить исследование сократительной функции желудочно-кишечного тракта у человека и животных, которые применяются в практической и научной работе.
В нашей стране одним из первых аппаратов данного направления был электрогастроэнтеро-граф, разработанный М.А. Собакиным [1] в 1953 г. С использованием данного аппарата можно было регистрировать биопотенциалы, возникающие при сокращении мышечного слоя желудка и кишечника. С этой целью на поверхности тела пациента фиксировались специальные электроды. Недостатком данного метода является то, что стандартные приборы для его использования (ЭГС-3 и ЭГС-4м) предназначены для проведения электро-гастероэнтерографии у человека. У животных провести регистрацию сокращения желудка и кишечника с использованием указанных приборов можно только при обездвиживании животного, что не всегда отвечает поставленным целям исследования.
Существует желудочный зонд для исследования желудочно-кишечного тракта, включающий головки, эластичные трубки, канализирующие трубки и баллоны. При этом головки соединены в цепочку посредством эластичных трубок и несут на себе соединяемые с внешним электронным регистратором датчики [2]. Недостатком данного устройства является сложность конструкции, а также то, что датчики предназначены для определения только температуры и кислотности.
Известно устройство для исследования перистальтической деятельности органов, в том числе органов желудочно-кишечного тракта [3]. Данное устройство имеет усилитель избирательного действия, фотокомпенсационный усилитель с регулируемым источником постоянного напряжения во входной цепи. Недостатком указанного устройства является сложность конструкции.
scar, contractile activity, recording device, probe,
Известен зонд для исследования желудочно-кишечного тракта, включающий эластичную трубку, в которой имеются боковые окна и датчики, установленные внутри трубки напротив окон, а также сравнительный электрод, установленный на рабочем конце зонда [4]. С использованием данного зонда можно определять давление, температуру и кислотность в желудке и кишечнике человека. Недостатком данного зонда является то, что он имеет сложную конструкцию и рассчитан для исследования желудочно-кишечного тракта только у человека.
Существует полидигестрограф ПДЗД-01, позволяющий определять в желудке давление, температуру и кислотность с использованием специальных многофункциональных зондов датчиков [5]. Однако для применения данного способа необходимо дефицитное дорогостоящее оборудование и его квалифицированное обеспечение.
Известно устройство для многократной пневмографической регистрации моторики предже-лудков у крупного рогатого скота [6], включающее писчик и капсулу Марея, укрепленные с помощью муфты на штативе, манометр, баллончик и систему поливиниловых трубок, соединяющих баллончик с капсулой Марея. При этом писчик и капсула Марея установлены на несущем основании с отверстиями для крепления шпильки остова рычага. Между баллончиком и капсулой Марея установлен динамический манометр, а на поливиниловой трубке, соединяющей баллончик и манометр, установлен зажим, позволяющий перекрывать систему. Недостатком данного устройства является то, что использовать его можно только у животных с фистулой, которую фиксируют в органе и брюшной стенке хирургическим путем.
Известно устройство для исследования моторики желудочно-кишечного тракта, содержащее измерительные каналы, подключенные к многоканальному зонду, и имеющие отводные отверстия с капиллярами и таймер [7]. Каждый из из-
мерительных каналов содержит датчик давления, согласующий усилитель, масштабирующий усилитель и регистратор. При этом с целью непрерывного контроля перистальтики в устройстве имеется канал измерения дыхания и счетчик импульсов. Недостатком данного устройства является сложность конструкции и специальная подготовка специалистов для работы с ним.
Известно устройство для регистрации показателей перистальтических колебаний стенки и внутрипросветного давления тонкой кишки [8]. Данное устройство представлено хлорвиниловой трубкой длиной 150 см и диаметром 0,5 см, которая по всей длине разделена перегородкой на две части. При этом на дистальном конце обе части соединены при помощи зажимов с устройством для определения уровня водяного столба, а на проксимальном конце одна часть трубки служит для определения уровня внутрикишечного давления. Вторая часть трубки сообщается с резиновым баллончиком и служит для определения амплитуды колебаний стенки кишки. Недостатком данного устройства является то, что оно рассчитано только для определения перистальтики кишечника и его нельзя использовать для оценки сократительной функции желудка.
Существует способ исследований моторной функции органов желудочно-кишечного тракта и устройство для его осуществления [9]. Данное устройство выполнено в виде прозрачной силиконовой трубки, внутри которой размещена инфракрасная оптоэлектронная пара, излучатели которых подключены к генератору положительных прямоугольных импульсов, а их приемники соединены с согласующим усилителем. При этом к согласующему усилителю последовательно подключены усилитель импульсного напряжения и демодулятор, который связан с регистрирующим устройством. Недостатком устройства, использованного при осуществлении указанного способа, является сложность конструкции и необходимость квалифицированного обеспечения.
Ранее нами были разработаны и использованы устройства для регистрации сократительной функции желудка у экспериментальных животных, которые включают воспринимающие резиновые баллончики и систему воздуховодных трубок [10,11]. Однако для использования данных устройств необходимо проведение хирургической операции с целью их фиксации в органе и брюшной стенке животного. Это в значительной степени затрудняет применение указанных устройств.
Проведенный сравнительный анализ источников литературы посвященный оценке различных
конструкций, способов и устройств для исследования сократительной функции органов пищеварения у животных, свидетельствует о том, что они имеют определенные недостатки и не во всех случаях могут быть использованы с целью исследования моторики рубца у жвачных животных.
Цель исследований. Учитывая вышеизложенное, целью исследований являлось изучение сократительной активности рубца у крупного рогатого скота с использованием двухканального зонда.
Материал и методы исследования. Исследования проводили в условиях ветеринарной клиники Курской государственной сельскохозяйственной академии имени И.И. Иванова. Объектом исследования являлись бычки и телки чёрно-пёстрой породы, принадлежащие учебно-опытному хозяйству академии. Условия содержания и кормления животных, включённых в эксперимент, соответствовали зоогигиеническим требованиям.
Для регистрации моторики рубца у подопытных животных использовали специальный зонд нашей конструкции (рисунок 1), состоящий из основной трубки 1 выполненной из полихлорвинила. При этом рабочий (проксимальный) конец 2 основной трубки закруглён и не имеет сквозного отверстия. Во внутреннем канале основной трубки проходят две воздуховодные трубки 3,4 меньшего диаметра, проксимальные концы которых выходят через отверстие в стенке основной трубки в области рабочего конца и закрепляются в ней с использованием патрубков 5, 6. Дистальные концы воздуховодных трубок выходят из основной трубки и служат для подсоединения к регистрирующей системе. Вокруг свободных концов воздуховодных трубок на основной трубке фиксируются воспринимающие баллончики из эластичной резины 7, 8, которые при создании давления в системе расширяются и при изменении давления в органе (рубце) передают его на регистрирующее устройство. Регистрацию сократительной функции у подопытных животных проводили до кормления и через 60 мин после кормления. С этой целью учитывали количество сокращений и длительность интервалов между ними. Общую продолжительность пауз между сокращениями, время активности подсчитывали суммированием показателей продолжительности отдельных пауз и волн между каждыми двумя сокращениями.
Полученный цифровой материал подвергался биометрической обработке (П.Ф. Рокицкий, 1973) с использованием ПЭВМ.
(а) (б)
Рисунок 1 - Общий вид (а) и схема (б) двухканального зонда для исследования сократительной функции рубца у крупного рогатого скота
Результаты исследований. Известно, что сократительная функция рубца у жвачных животных зависит от многих внутренних и внешних факторов. К первым можно отнести морфофункциональное состояние органа, в частности его слизистой оболочки и мышечного слоя. Ко вторым факторам относится состав рациона, качество кормов. В этой связи изучение моторной функции рубца у крупного рогатого скота его отдельных участков имеет большее значение, как с научной, так и практической точки зрения. Использование двухканального зонда нашей конструкции в определённой степени позволяет решить поставленные вопросы.
Для графической записи сокращений рубца у подопытных животных зонд смазывали вазелиновым маслом, что обеспечивало его свободное прохождение через глотку и пищевод. После введения зонда в рубец (рисунки 2, 3) его проксимальный конец 1 продвигали с учётом расположения различных участков рубца. Затем свободные дистальные концы воздуховодных трубок 2, 3 подсоединяли к спаренной, регистрирующей системе, включающей две резиновые груши 4,5, пружинные манометры 6,7, капсулы
Марея 8,9, писчики 10,11 и электрокимограф 12 с бумажной лентой 13.
В ходе проведенных исследований было установлено, что до кормления животных сократительная активность как дорсального, так и вентрального отделов (мешков) рубца была слабо выраженной. При этом показатели моторики дорсальной части рубца были несколько меньше по сравнению с вентральной частью. Так, амплитуда сокращений, дорсального мешка рубца составляла 23,7±1,54 мм рт.ст., продолжительность сокращений - 1,85±0,08 мин, продолжительность пауз - 2,48±0,09 мин, частота активности сокращений - 0,65±0,05. Данные параметры при оценки сокращений вентрального мешка соответственно составляли: 24,0±1,61 мм рт.ст.; 1,73±0,09 мин; 2,57±0,11 мин; 0,68±0,07 (таблица 1; рисунки 4,5).
После приёма корма активность сокращений рубца повысилась. В дорсальной его части амплитуда сокращений увеличилась в среднем на 2,8 мм.рт.ст., продолжительность - на 0,40 мин, частота - на 0,43, а продолжительность пауз уменьшилась - на 0,33 мин. В вентральной части рубца данные параметры соответственно составляли: 3,9 мм.рт.ст.; 1,08 мин; 1,23; 0,77 мин.
Таблица 1 - Показатели сократительной активности рубца у крупного рогатого скота до и после кормления__
Исследуемые параметры Показатели
до кормления через 60 мин после кормления
Амплитуда сокращений, мм рт.ст. 23,7 ± 1,54 24,0 ± 1,61 26,5 ± 2,11 27,9 ± 2,05
Продолжительность сокращений, мин 1,85 ± 0,08 1,73 ± 0,09 2,25 ± 0,10* 2,81 ± 0,12*^
Продолжительность пауз, мин 2,48 ± 0,09 2,57 ± 0,11 2,15± 0,07* 1,80 ± 0,11*^
Частота активности сокращений 0,65 ± 0,05 0,68 ± 0,07 1,08 ± 0,08* 1,91 ± 0,09*
Примечание: в числителе - показатели сократительной активности дорсальной части рубца, в знаменателе - в вентральной части рубца; *-при р<0,05 по сравнению с соответствующими показателями полученными до кормления; • - при р<0,05 по сравнению показателей сокращений дорсальной части рубца с вентральной
12
Рисунок 2 - Схема проведения регистрации сократительной активности рубца у крупного рогатого скота с использованием двухканального зонда
Рисунок 3 - Проведение руминографии у крупного рогатого скота с использованием двухканального зонда
Рисунок 4 - Фрагменты руминограмм у крупного рогатого скота до кормления: а -дорсальная часть рубца; б - вентральная часть рубца
Рисунок 5 - Фрагменты руминограмм у крупного рогатого скота после кормления: а -дорсальная часть рубца; б - вентральная часть рубца
Заключение. Проведенные исследования свидетельствуют о том, что с использованием зонда разработанной нами конструкции можно одновременно регистрировать моторику различных участков рубца у животных и получить более объективные данные о
функциональном состоянии исследуемого органа. Предлагаемый зонд можно использовать в научно-исследовательской работе, а также в учебном процессе при изучении курсов физиологии и клинической диагностики.
Список использованных источников
1. Современные вопросы электрогастерографии. Сб. научных трудов // Под ред. Собакина М.А. - Новосибирск: Изд-во Наука,1978. - 197 с.
2. Авторское св. СССР на изобретение №178028. Желудочный зонд. Авт. Линар Е.Ю. - 1964.
3. Авторское св. СССР на изобретение №189122. Устройство для исследования перистальтической деятельности. Авт. Антоненко И.А. - 1966 г.
4. Патент РФ на изобретение № 2103915. Зонд для исследования желедочно-кишечного тракта. Авт. Лунегов В.И., Турунцев С.П., Федосин С.Г. - 1998.
5. Патент РФ на изобретение №2125831. Способ полидигестографии и установка для его осуществления. Авт. Костючкова С.В., Наумов М.М. - 1999.
6. Патент РФ на полезную модель №44484. Устройство для многократной пневмографической регистрации моторики преджелудков у крупного рогатого скота. Авт. Дуракова Е.В., Истомин С.А., Ванина Н.В., Степанов Е.В. - 2005 г.
7. Патент РФ на изобретение № 1221786. Устройство для исследования моторики желудочно-кишечного тракта. Авт. Логвинов А.С., Фрадких А.М., Еращенко П.П. Колосова О.А. и др. - 2004.
8. Патент РФ на полезную модель №52319. Устройство для регистрации показателей перистальтических колебаний стенки и внутрипросветного давления тонкой кишки. Авт. Загиров У.З., Магомедов З.М. Далгатов Г.М., Загирова Н.Н. и др. - 2006.
9. Патент РФ на изобретение № 2307583. Способ исследования моторной функции органов желудочно-кишечного тракта и устройство для его осуществления. Авт.Гюнтер С.В., Вотяков В.Ф., Жуков В.К., Дамбаев Г.Ц. - 2007.
10. Сеин О.Б. Зохиров А.Н., Стариков В.А., Долженков А.А. Устройство для регистрации перистальтики желудочно-кишечного тракта у животных // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2014. - №2. - С.69-72.
11. Патент РФ на полезную модель №200549. Устройство для регистрации сократительной функции желудка у экспериментальных животных. Авт. Сеин О.Б., Сеин Д.О., Субботина Н.Н., Керимов К.Б. - 2020.
12. Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика. - Минск: Высшая школа, 1973. - 320 с.
Spisok ispoFzovanny'x istochnikov
1. Sovremenny'e voprosy' e'lektrogasterografii. Sb. nauchny'x trudov // Pod red. Sobakina M.A. - Novosibirsk: Izd-vo Nauka,1978. - 197 s.
2. Avtorskoe sv. SSSR na izobretenie №178028. Zheludochny'j zond. Avt. Linar E.Yu. - 1964.
3. Avtorskoe sv. SSSR na izobretenie №189122. Ustrojstvo dlya issledovaniya peristal'ticheskoj deyatel'nosti. Avt. Antonenko I.A. - 1966 g.
4. Patent RF na izobretenie № 2103915. Zond dlya issledovaniya zheledochno-kishechnogo trakta. Avt. Lunegov V.I., Turuncev S.P., Fedosin S.G. -1998.
5. Patent RF na izobretenie №2125831. Sposob polidigestografii i ustanovka dlya ego osushhestvleniya. Avt. Kostyuchkova S.V., Naumov M.M. - 1999.
6. Patent RF na poleznuyu model' №44484. Ustrojstvo dlya mnogokratnoj pnevmograficheskoj registracii motoriki predzheludkov u krupnogo rogatogo skota. Avt. Durakova E.V., Istomin S.A., Vanina N.V., Stepanov E.V. - 2005 g.
7. Patent RF na izobretenie № 1221786. Ustrojstvo dlya issledovaniya motoriki zheludochno-kishechnogo trakta. Avt. Logvinov A.S., Fradkix A.M., Erashhenko P.P. Kolosova O.A. i dr. - 2004.
8. Patent RF na poleznuyu model' №52319. Ustrojstvo dlya registracii pokazatelej peristal'ticheskix kolebanij stenki i vnutriprosvetnogo davleniya tonkoj kishki. Avt. Zagirov U.Z., Magomedov Z.M. Dalgatov G.M., Zagirova N.N. i dr. - 2006.
9. Patent RF na izobretenie № 2307583. Sposob issledovaniya motornoj funkcii organov zheludochno-kishechnogo trakta i ustrojstvo dlya ego osushhestvleniya. Avt.Gyunter S.V., Votyakov V.F., Zhukov V.K., Dambaev G.Cz. - 2007.
10. Sein O.B. Zoxirov A.N., Starikov V.A., Dolzhenkov A.A. Ustrojstvo dlya registracii peristaltiki zheludochno-kishechnogo trakta u zhivotny'x // Vestnik Kurskoj gosudarstvennoj sel'skoxozyajstvennoj akademii. - 2014. - №2. - S.69-72.
11. Patent RF na poleznuyu model' №200549. Ustrojstvo dlya registracii sokratitel'noj funkcii zheludka u e'ksperimental'ny'x zhivotny'x. Avt. Sein O.B., Sein D.O., Subbotina N.N., Kerimov K.B. -2020.
12. Rokiczkij P.F. Biologicheskaya statistika. - Minsk: Vy'sshaya shkola, 1973. - 320 s.
