Беляева Е.В. , Устенко Ж.Ю., Гущин Я.А. Методика вскрытия и извлечения органов лабораторных животных. Сообщение 6: карликовые свиньи. Лабораторные животные для научных исследований. 2019; 4. https://doi.org/10.29296/2618723X-2019-04-08
Представлено 6-е сообщение из цикла статей по методологии вскрытия и извлечения органов лабораторных животных. Подробно описывается и иллюстрируется методика последовательного и полного вскрытия и извлечения органов карликовых свиней. В настоящее время карликовые свиньи широко используются в биомедицинских исследованиях в качестве лабораторных животных, так как они по своим анатомическим и физиологическим особенностям наиболее близки к человеку. Карликовые свиньи считаются одной из основных моделей изучения инсульта, диабета, трансплантации органов, хирургических методов лечения, а также они используются для тестирования фармацевтических препаратов и биомеханических устройств. Кроме того, данные животные как лабораторные участвуют в исследованиях строения и физиологии кожи, сердечно-сосудистой, пищеварительной и мочевой систем. Размеры и масса карликовых свиней идеально подходят для моделирования многих патологий, что позволяет в достаточном количестве отбирать материал, в частности внутренние органы, кровь или другие жидкости организма, для дальнейших лабораторных исследований. В статье поэтапно описана методика вскрытия трупа животного от процедуры подготовки к вскрытию, внешнего осмотра, отбора молочных желез и кожи, последовательного вскрытия и осмотра грудной и брюшной полостей до извлечения отдельных систем и органов. Описаны и проиллюстрированы возможные методы извлечения органов ротовой полости, всех органов грудной, брюшной и тазовой полостей; представлен также наиболее быстрый и эффективный способ изъятия головного мозга из черепной коробки без его повреждения. Продемонстрированы методы извлечения глаза вместе с глазным нервом, мышц и прилежащих к ним периферических нервов. Все способы извлечения органов, а также последовательность выполняемых действий, описанные в данной статье, обеспечивают минимизацию повреждений извлекаемых органов, предотвращение их загрязнения. Тщательное выполнение указанных рекомендаций позволит избежать возникновения некоторых артефактов, которые могут выявится при последующем гистологическом исследовании и оказать влияние на полученные результаты.
После одомашнивания свиньи широко использовались в сельском хозяйстве, а также содержались в качестве домашних животных. В последнее время свиней все чаще стали привлекать для участия в биомедицинских исследованиях, поскольку они имеют некоторые физиологические и анатомические сходства с таковыми у людей [1–6]. Использовать свиней в качестве лабораторных животных, в основном в области доклинических исследований, стали особенно широко с начала 1980-х годов [7].
По сравнению с другими лабораторными животными (например, крысами, мышами, кроликами и пр.), домашние сельскохозяйственные свиньи намного крупнее (масса тела может достигать 300 кг и больше). Они требуют больше места и значительное количество корма, что вызывает определенные трудности в содержании животных в условиях вивария. Поэтому карликовые свиньи наиболее подходят для исследовательских целей [1].
Карликовых свиней применяют для изучения влияния различных факторов на сердечно-сосудистую, покровную, мочевую и пищеварительную системы. Так, например, вследствие высокого сходства кровоснабжения миокарда и проводящей системы сердца с человеком, свиньи широко используются в качестве моделей для экспериментального инфаркта миокарда и аритмий. Кроме того, с их участием проводят исследования сердечной недостаточности, атеросклероза, аневризм, сосудистых трансплантатов и биомеханических клапанов сердца. За счет особенностей строения кожи, схожих с таковыми у человека, на карликовых свиньях изучают заживление ран, пластическую и реконструктивную хирургию. Анатомическая структура почек свиней более схожа с человеком, чем у других лабораторных животных, что позволяет использовать данные, полученные при изучении выделительной системы свиней, в медицине для проведения хирургических операций на почках, а также при изучении патогенеза и терапии гидронефроза и почечной гипертонии. Карликовые свиньи также могут быть полезны при изучении всасывания питательных веществ в органах пищеварительной системы, патогенеза различных желудочно-кишечных заболеваний[1, 5–7].
Кроме того, они используются и в качестве моделей для изучения инсульта, диабета, токсикологии, бактериального шока, а также для исследования стволовых клеток. Свиньи являются уникальными моделями в изучении хирургии, трансплантации органов, эндоскопических и лапароскопических методов, а также в доклинических исследованиях при тестировании фармацевтических препаратов и биомеханических устройств [1, 4, 7].
Как указывалось в предыдущих статьях данного цикла [8–12], некропсия и последующее гистологическое исследование органов и тканей являются основными методами изучения токсичности, без которых невозможна адекватная оценка результатов эксперимента.
Цель данной работы – разработка методики вскрытия и извлечения органов карликовых свиней.
Разработка данной методики в НПО «Дом Фармации» проводилась на 6 самцах и 6 самках карликовых свиней [13]. Масса исследованных животных составляла: самцов – 30–32 кг, самок – 30–38 кг. Для исследования использовали животных, подлежащих эвтаназии в ходе текущих экспериментов. Специально для отработки методики некропсии животных не эвтаназировали.
Животные были подвергнуты эвтаназии с помощью передозировки анестетиком – препаратами Ксила и Золетил [14, 15]. После констатации факта смерти проводили некропсию с дальнейшим извлечением органов и тканей [16–20].
1. Провести общий осмотр животного на наличие внешних изменений кожного покрова, слизистых оболочек, обнаружения любого рода повреждений.
2. Положить труп животного на спину (рис. 1). Для удобства и придания устойчивости трупу в спинном положении надрезают кожу, мышцы и связки между грудными конечностями и грудной клеткой, а также в области тазобедренных суставов с таким расчетом, чтобы раскинутые в стороны конечности удерживали туловище на спине (рис. 2–4). Производить разрезы следует аккуратно, не задевая органы и ткани, необходимые для исследования.
3. Захватить и приподнять кожу с подлежащей подкожной клетчаткой в каудальной части живота, надрезать ее и сделать продольный разрез по белой линии живота от паха до основания нижней челюсти таким образом, чтобы брюшная стенка осталась неповрежденной.
4. В случае необходимости отбора тканей молочных желез необходимо производить разрезы кожи по бокам белой линии вдоль молочных желез от лонной области до области мечевидного хряща (рис. 5–7).
5. При помощи ножниц или скальпеля отсепарировать кожу и подкожную клетчатку, далее оттянуть кожные лоскуты. При необходимости произвести отбор наиболее тонкого участка кожи.
6. Для вскрытия брюшной полости необходимо сделать разрез мышечной стенки от паха вдоль средней линии, приподняв участок брюшной стенки (рис. 8, 9).
7. Грудную полость необходимо вскрыть 2 разрезами (слева и справа) по бокам от грудины, перерезая мягкие ткани и реберные хрящи (рис. 10). Аккуратно отделяя плевру и перикард, удалить грудную кость (рис. 11, 12).
8. Извлечь подчелюстные лимфатические узлы (рис. 13, 14).
9. Удалить мышцы, лежащие над трахеей. Извлечь доли тимуса, учитывая, что на вершине шейных долей располагаются бобовидные паращитовидные железы (рис. 15, 16). Извлечь щитовидную железу (рис. 17, 18).
10. Для извлечения языка и глотки сделать разрезы дна ротовой полости, уздечки языка (рис. 19, 20). После этого захватить отсепарированные мышцы и язык и оттянуть каудально (рис. 21). Далее сделать надрез в области твердого неба у входа в глотку, сохранив целостность глотки (рис. 22) и отделить язык вместе с глоткой.
11. Для извлечения сердца, участка аорты, легких, участка трахеи и пищевода перерезать зафиксированные пинцетом трахею, пищевод и аорту в области шеи (рис. 23). Затем аккуратно подтягивать органокомплекс каудально, после чего перерезать трахею, аорту и пищевод в области диафрагмы (рис. 24) и извлечь органокомплекс (рис. 25). Перерезав удерживающие сердце сосуды отделить орган (рис. 26), а затем – пищевод (рис. 27) и аорту (рис. 28). На рис. 29, 30 показаны сердце и легкие с трахеей после извлечения.
12. Извлечь участок поджелудочной железы, лежащий в брыжейке двенадцатиперстной кишки (рис. 31, 32). Далее извлечь селезенку, расположенную в области левого подреберья брюшной полости, отделив от нее сосуды, связки и брыжейки (рис. 33, 34).
13. Извлечь желудок, отделив его в краниальной части от пищевода (рис. 35), а в каудальной – от двенадцатиперстной кишки (рис. 36). Сделать разрез желудка по большой кривизне (рис. 37) и прополоскать в физиологическом растворе, освободив от содержимого (рис. 38). Обратите внимание, что после вскрытия желудка нельзя прикасаться к его слизистой оболочке, для промывания захватить его с внешней стороны (со стороны серозной оболочки).
14. Извлечь фрагменты тонкой и толстой кишки длиной 4–5 см: тонкую – отступив от желудка (рис. 39); толстую – извлечь часть ободочной кишки (рис. 40). После извлечения отделить от окружающих тканей и освободить от содержимого, прополоскав в физиологическом растворе.
15. Извлечь печень вместе с желчным пузырем. Для этого перерезать удерживающие орган серозные связки: венечную, прикрепляющуюся к диафрагме, почечно-печеночную, желудочно-печеночную и печеночно-двенадцатиперстную (рис. 41, 42). После взвешивания отбирается по кусочку размером около 3х3 см от каждой доли, а также участок, к которому прилежит желчный пузырь.
16. Органокомплекс переложить дорсальной стороной вверх. Отделяя от окружающей жировой ткани, извлечь продолговатые, часто крючковидные, надпочечники, лежащие параллельно аорте (рис. 43, 45). Отделить почки от окружающей жировой клетчатки и, аккуратно вскрыв их капсулу, извлечь (рис. 44, 45).
17. При необходимости исследования мочи провести ее отбор при помощи шприца перед иссечением мочевого пузыря. Извлечь орган, перерезав шейку пузыря (рис. 46).
18. У самцов можно извлечь мочевой пузырь в органокомплексе с семенными пузырьками, предстательной железой и частью уретры (рис. 47, 48). Затем отделить семенные пузырьки (рис. 49, 52), предстательную железу (рис. 50, 53), мочевой пузырь (рис. 51).
19. У самцов отделить семенники вместе с придатками (рис. 54), отделить придатки от семенников (рис. 55, 56).
20. У самок извлечь матку с правым и левым яичниками (рис. 57, 58); отделить яичники от матки (рис. 59, 60).
21. Извлечение глаза вместе со зрительным нервом. Сделать круговой надрез кожи вокруг глаза (рис. 61). Далее, удерживая подлежащие глазу ткани пинцетом, постепенно надрезать их (рис. 62), извлекая глазное яблоко и зрительный нерв (рис. 63).
22. Извлечение головного мозга осуществляется следующим образом. Отсепарировать кожу и подлежащие мягкие ткани от затылка до носовой кости (рис. 64, 65). Для удобства при помощи кусачек удалить скуловые отростки височной кости (рис. 66), вскрыть черепную коробку тремя распилами (рис. 67, 68, 69). После вскрытия черепа удалить черепную коробку, аккуратно удалить твердую мозговую оболочку и извлечь головной мозг (рис. 70, 71).
23. Извлечь скелетную мышцу и периферический нерв (на примере мышц бедра и седалищного нерва). Для этого сделать глубокий разрез кожи по задней поверхности бедра, отпрепарировать кожу и фасции, в тупую раздвинуть мышцы, обнажив нерв. Извлечь скелетную мышцу и нерв (рис. 72–76).
24. Извлечение спинного мозга из спинномозгового канала. При необходимости, предусмотренной планом исследования, извлечь определенный участок позвоночника. Для извлечения спинного мозга необходимо рассечь вдоль позвоночника мышцы спины, пересечь с обеих сторон поперечные отростки позвонков, ребра, после чего максимально очистить позвоночный столб от мягких тканей, а затем произвести распилы костной ткани, удалив тела позвонков, что открывает доступ к спинному мозгу.
Предложенная нами методика позволяет:
1. Обеспечить полное и последовательное вскрытие лабораторных животных для детального исследования всех полостей, систем органов, органов, тканей и различных частей тела животного;
2. Провести извлечение всех необходимых органов и тканей, предусмотренных планом исследования;
3. Минимизировать в процессе некропсии потенциальные повреждения и избежать загрязнения органов и тканей, исключив таким образом возможность возникновения некоторых артефактов, которые обнаруживаются в процессе последующего гистологического исследования.