Библиографическое описание:

Пименов М. Ю., Ложкин Э. Ф. Определение плотности и порозности пястной трубчатой кости крупного рогатого скота и лосей // Молодой ученый. — 2010. — №11. Т.2. — С. 211-212.

Кость обладает значительным количеством свойств, в числе которых немаловажное значение имеет плотность и порозность. Эти свойства физического характера представляют собой качественную основу любой кости, так как именно от этих составляющих зависят другие физические свойства как прочность, твердость, упругость и так далее. Плотность и порозность различна в основных двух видах костей: компактных и трубчатых. Пожалуй, первостепенной важности элементом является кальций, содержание которого в костях является и определяет рассматриваемые нами свойства в исследуемых костях.

Ключевые слова: порозность, трубчатая кость, лось, орто-диметилбензол, плотность, костный осколок, объем.

Методика для проведения исследования. Среднюю плотность образца костной ткани определяют отношением его массы к объему. Для чего высушенную до постоянной массы и обезжиренную костную ткань взвешивают на аналитических весах. Геометрические размеры определяют микрометром или путем взвешивания в жидких средах: воде, ксилоле, четыреххлористом углероде. Кость или ее фрагмент помещают в сосуд с жидкостью так, чтобы образец полностью был погружен в нее, и взвешивают на аналитических весах. Расчет объема производят по следующей формуле:

 

                    масса кости на воздухе - масса кости в жидкости

Объем = ----------------------------------------------------------------------

                                           плотность жидкости

 

Для исследования степени порозности находят объем высушенного и обезжиренного образца костной ткани в инертных по отношению к кости растворителях: ксилоле или четыреххлористом углероде – это начальный объем кости. Затем выдерживают образец в растворителе под отрицательным давлением или в течение 7 суток при нормальных условиях для заполнения пор растворителем. При достижении максимальной массы рассчитывают объем по приведенной выше формуле. Это так называемый « чистый» объем кости. Разница между начальным и конечным объемами определяется как объем пор. Отношение « чистого» объема к начальному отражает степень порозности костной ткани.

Материал для исследования.

Материалом для проведения исследования служили осколки трубчатых пястных костей крупного рогатого скота и лосей, от 8 взрослых животных (в возрасте 18 месяцев) 4 – крупного рогатого скота и 4 – лосей. Кости были подготовлены соответствующим образом, т.е. высушена до постоянной массы и обезжирена. Другими элементами, ставшими необходимыми составляющими для проведения эксперимента были аналитические весы, 8 химических стаканов, вода, необходимая для определения геометрических размеров, раствор орто- диметилбензола (ксилола), как инертный по отношению к кости растворитель, а также мерный цилиндр, необходимый для измерения (в мл.) жидкости с целью определения вытесненного при погружении костного осколка в жидкую среду ее объема.

 

Рисунок 1.

В первом химическом стакане помещен костный осколок в воду.

 

Рисунок 2.

В этом химическом стакане костный осколок помещен в орто-диметилбензол или ксилол.

 

Результаты исследования.

Первичное наблюдение. За первые три дня эксперимента костные осколки находящиеся в растворе ксилола (орто- диметилбензола) находились в относительно стабильном состоянии. Тщательное же наблюдение удалось выявить некоторые изменения, повлиявшие на внешние контуры костной ткани, что дает основание судить о заполнении раствором ксилола костных пор.

Вторичное наблюдение. Вторичное наблюдение производилось уже по окончании срока предусмотренного экспериментом, то есть через 7 дней. В результате этого были установлены следующие показатели определенные внешним наблюдением:

Во-первых: общность внешних контуров в образцах костных осколков, как и у крупного рогатого скота, так и у лосей. И те и другие имели достаточно насыщенный желтоватый цвет. Поверхность приобрела скорректированную во всех участках сглаженность.

Во-вторых: костные осколки после удаления воды были взвешены на аналитических весах. Полученные показатели внесены в структуру формулы определяющей объем  костной ткани, составивший  у крупного рогатого скота  в среднем - 0,000053см2, а у лосей  соответственно- 0,000088см2.  Полученные результаты  были необходимы  для вычисления плотности  костной ткани. Плотность у крупного рогатого скота составила, при вычислении, в среднем- 13667 г/см2, а у лосей соответственно- 8801 г/см2.

В-третьих: после того как была удалена инертная по отношению к кости жидкость (диметилбензол или ксилол) и последовательно, для каждого вида животных, извлечен при помощи пинцета костный осколок, каждый из которых был взвешен на аналитических весах с целью получения в цифровом выражении числовых показателей. Результаты, полученные при взвешивании, были сведены в формулу, в основе которой сопоставлялось высушенная до постоянной массы и обезжиренная кость до погружения в инертную жидкость и кость, извлеченная после фиксации в течение 7 дней в ксилоле. Разность полученная при завершении расчетов по этой формуле, дала результаты объема пор в костной ткани, которые составили в среднем у крупного рогатого скота- 0,1977см2, а у  лосей- 0, 0824см2. Дальнейшие расчеты велись с использованием формулы, указанной выше. При известной плотности ксилола и наложении полученных результатов после проведения исследования был получен «чистый объем» кости, который в среднем составлял для крупного рогатого скота – 0,2246 см2; а для лосей – 0, 0936 см2 или 0,14 см2. Заключительным этапом стало определение степени порозности костной ткани, которая составила у крупного рогатого скота в среднем – 0,32, а у лосей – 0,49 или 0,5.

Выводы:

1)  плотность костной ткани у крупного рогатого скота в 1,5 раза выше, чем у лосей. Это свидетельствует о том, что структура костной ткани у лосей имеет несколько отличный уровень организации по отношению к крупному рогатому скоту.

2)  Расчеты проведенные на основе разности начального объема кости с объемом полученным после фиксации костных осколков в растворе инертной жидкости (диметилбензоле или ксилоле), позволил определить объем пор, который у крупного рогатого скота в 2,4 раза больше, чем у лосей. Это позволяет предположить, что у первого вида доля губчатого вещества кости, превышает долю компактного. У второго вида соответственно наоборот.

3)  Степень порозности у крупного рогатого скота ниже, чем порозность у лосей. Это дает возможность предположить то, что костная ткань у лосей имеет более широкие гаверсовы каналы, чем эти же каналы у крупного рогатого скота.

 

Литература:

1.    Березовский В. А. биофизические характеристики тканей человека, Справочник,- Киев: Наук думка, 1990- 212 стр.

2.    Зерин В. А. Динамика ультраструктуры хондральной ткани в процессе ее развития, атлас (Ростовский НИИ ) Рига : Запатня, 1990 – 111 стр.

3.    Набок С. Л. Костно-суставная система: морфологические и биологические аспекты формирования,- Минск, 1990, - 180 стр.

4.    Климов А.А. Гистогенез и регенерация тканей. Л.: Медицина, 1984- с. 516.

5.    Маркевич А. П. О приспособительных изменениях в суставах конечностей млекопитающих ( сб. ст. ред. коллегия ) Киев из-во Акад. Наук ССР, 1954.

 

Основные термины (генерируются автоматически): крупного рогатого скота, костной ткани, аналитических весах, образца костной ткани, порозности костной ткани, кости крупного рогатого, постоянной массы, объем кости, костей крупного рогатого, крупного рогатого скота , проведения исследования, рогатого скота ниже, плотность костной ткани, плотность образца костной, контуры костной ткани, объем  костной ткани, плотности  костной ткани, чистый» объем кости, степень порозности костной, объем пор.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос