Анатомия млекопитающих: полное руководство по вскрытию белой крысы

Систематическое положение объекта. Объектом данного исследования является представитель класса Млекопитающие (Mammalia) — белая крыса (Rattus norvegicus var. alba). В систематике животных этот вид занимает следующее положение: тип Хордовые, подтип Позвоночные (Vertebrata), класс Млекопитающие, отряд Грызуны (Rodentia). Белая крыса представляет собой альбиносную форму серой крысы, широко используемую в лабораторных исследованиях благодаря своим биологическим особенностям и неприхотливости содержания.

Материалы и оборудование для вскрытия. Для проведения качественного вскрытия на одного-двух студентов необходимо подготовить следующий набор инструментов и материалов: свежеумерщвленная крыса, тотальный препарат мозга кролика для сравнительного анализа, анатомическая ванночка. Из инструментов потребуются: анатомический пинцет, хирургические ножницы, скальпель, две препаровальные иглы и 10-15 булавок для фиксации тканей.

Также необходимы расходные материалы: гигроскопическая вата и 2-3 марлевые салфетки. Данный набор инструментов обеспечивает возможность аккуратного препарирования и детального изучения всех систем органов. При отсутствии крысы допускается использование других млекопитающих — кролика, кошки или собаки.

Задания по изучению анатомии. В ходе практической работы необходимо ознакомиться с особенностями внешнего облика белой крысы, провести вскрытие и изучить общее расположение внутренних органов. Последовательное исследование предполагает детальное рассмотрение строения отдельных систем организма с выполнением схематических рисунков.

Обязательными для зарисовки являются следующие объекты: схема кровеносной системы, общая топография внутренних органов, мочеполовая система особи противоположного пола по сравнению со вскрываемой крысой, а также головной мозг кролика в дорсальной и вентральной проекциях. Дополнительно рекомендуется рассмотреть под микроскопом гистологический срез кожи млекопитающего без выполнения зарисовки.

Особенности внешнего строения белой крысы. Внешнее строение тела крысы характеризуется типичным для млекопитающих расчленением на следующие отделы: голову, шею, туловище, хвост, а также парные передние и задние конечности. Ротовое отверстие располагается на нижней стороне морды и ограничено подвижными губами, причем верхняя губа имеет характерное для грызунов несращение по средней линии.

Органы зрения представлены парными глазами с подвижными верхними и нижними веками, края которых снабжены ресницами. Во внутреннем углу глаза сохраняется рудиментарное третье веко в виде небольшой складки. Крупные ушные раковины, расположенные позади глаз, представляют собой кожные складки воронкообразной формы, поддерживаемые эластичным хрящом.

Конец морды лишен волосяного покрова и несет парные щелевидные носовые отверстия — наружные ноздри. В задней части тела снизу расположены заднепроходное и мочеполовое отверстия (у самцов), либо раздельные заднепроходное, мочевое и половое отверстия (у самок). Конечности крысы оканчиваются пальцами с когтями: на передних лапах их четыре, на задних — пять.

Особенности кожного покрова и его производных. Туловище крысы покрыто шерстью, которая дифференцирована на три типа волос: длинные грубые направляющие, остевые (более многочисленные) и короткие нежные пуховые волосы. На морде располагаются длинные осязательные волосы — вибриссы, выполняющие тактильную функцию; они находятся на верхней и нижней губах, над глазами и между глазами и ушами.

Хвост крысы покрыт редкими волосами, между которыми хорошо заметны роговые чешуи, что является примитивным признаком. Самки имеют от 4 до 7 пар сосков молочных желез, расположенных в области груди, брюха и паха. Количество сосков может варьировать в зависимости от индивидуальных особенностей и породы.

Рис. 161. Схема поперечного среза кожи собаки: 1 — эпидермис; 2 — ороговевшие слои эпидермиса; 3 — дерма (кориум); 4 — подкожная клетчатка; 5 — стержень волоса; 6 — корень волоса; 7 — направляющий волос; 8 — остевой волос; 9 — пуховой волос; 10 — сальная железа; 11 — потовая железа; 12 — мышца, поднимающая волос

Кожа млекопитающих образована тремя основными слоями: эпидермисом, дермой (соединительнотканным слоем) и подкожной клетчаткой. Поверхностные слои эпидермиса подвергаются ороговению. Каждый волос имеет корень, погруженный в кожу, и стержень, выступающий над ее поверхностью. Сальные железы имеют гроздевидное строение, а потовые железы выглядят как свернутые трубочки.

Методика вскрытия и общая топография. Процедуру вскрытия начинают с фиксации животного в ванночке брюхом вверх, расправив лапы. Пинцетом оттягивают кожу на брюхе и ножницами выполняют продольный разрез от полового отверстия до подбородка, стараясь не повредить мышцы живота. Кожу отворачивают в стороны и закрепляют булавками.

Далее приступают к вскрытию брюшной полости: осторожно выполняют продольный разрез по средней линии и поперечный — по заднему краю последней пары ребер. Мышечные лоскуты отворачивают и фиксируют булавками. Для доступа к грудной полости ножницами делают два боковых разреза по границе костных и хрящевых отделов ребер, после чего удаляют вырезанную часть грудной клетки.

После знакомства с общим расположением внутренних органов приступают к последовательному изучению отдельных систем. Грудная полость млекопитающих четко отделена от брюшной полости мускулистой перегородкой — диафрагмой, которая играет ключевую роль в механизме дыхания.

Строение кровеносной системы. Сердце (cor) млекопитающих располагается в переднем отделе грудной клетки и заключено в тонкостенную околосердечную сумку. Оно разделено на четыре камеры: правое и левое предсердия, правый и левый желудочки, причем правая и левая половины полностью изолированы друг от друга. Внешне тонкостенные темные предсердия отделены поперечной бороздой от толстостенных светлоокрашенных желудочков.

Рис. 162. Схема кровеносной системы крысы (артериальная кровь показана белым цветом; венозная — черным): 1 — правое предсердие; 2 — левое предсердие; 3 — правый желудочек; 4 — левый желудочек; 5 — легочная артерия; 6 — легочные вены; 7 — левая дуга аорты; 8 — спинная аорта; 9 — безымянная артерия; 10 — правая подключичная артерия; 11 — правая сонная артерия; 12 — левая сонная артерия; 13 — левая подключичная артерия; 14 — внутренностная артерия; 15 — передняя брыжеечная артерия; 16 — почечные артерии; 17 — задняя брыжеечная артерия; 18 — половые артерии; 19 — общие подвздошные артерии; 20 — хвостовая артерия; 21 — наружная яремная вена; 22 — внутренняя яремная вена; 23 — подключичная вена; 24 — правая передняя полая вена; 25 — левая передняя полая вена; 26 — хвостовая вена; 27 — подвздошные вены; 28 — задняя полая вена; 31 — печеночные вены; 32 — воротная вена печени; 33 — селезеночно-желудочная вена; 34 — передняя брыжеечная вена; 35 — задняя брыжеечная вена

Малый круг кровообращения начинается легочной артерией (arteria pulmonalis) , отходящей от правого желудочка и несущей венозную кровь к легким. Обогащенная кислородом кровь возвращается в левое предсердие по легочным венам (vena pulmonalis) . Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка левой дугой аорты (arcus aortae sinister) , которая поворачивает налево вокруг левого бронха.

От дуги аорты отходит короткая безымянная артерия (arteria anonyma) , делящаяся на правую подключичную и правую сонную артерии. Затем самостоятельно отходят левая сонная и левая подключичная артерии. Сонные артерии снабжают кровью голову, а подключичные — передние конечности. В брюшной полости от спинной аорты (aorta dorsalis) отходят внутренностная, брыжеечные, почечные и половые артерии.

Венозная система представлена яремными венами (vena jugularis) , собирающими кровь от головы, и подключичными венами (vena subclavia) от передних конечностей. Они образуют передние полые вены (vena cava anterior) , впадающие в правое предсердие. От задней части тела кровь собирается по хвостовой и подвздошным венам в заднюю полую вену (vena cava posterior) , которая также впадает в правое предсердие.

Воротная система печени образована воротной веной печени (vena portae hepatis) , несущей кровь от пищеварительного тракта. В печени эта вена распадается на капилляры, которые затем вновь собираются в печеночные вены (vena hepatica) , впадающие в заднюю полую вену. Воротная система почек у млекопитающих отсутствует.

Дыхательная система и механизм дыхания. Воздух поступает через наружные ноздри в носовую полость, оттуда через хоаны — в глотку и гортань, образованную несколькими хрящами и содержащую голосовые связки. Гортань переходит в трахею — длинную трубку, укрепленную хрящевыми кольцами, незамкнутыми на дорсальной стороне. В грудной полости трахея разделяется на два бронха, входящих в легкие.

В легких бронхи многократно ветвятся, образуя бронхиальное дерево, и заканчиваются тонкостенными пузырьками — альвеолами, оплетенными кровеносными капиллярами. Именно в альвеолах происходит газообмен между воздухом и кровью. Альвеолярная структура легких является характерной особенностью класса млекопитающих, обеспечивая большую площадь дыхательной поверхности.

Рис. 163. Общее расположение внутренних органов самки крысы: 1 — сердце; 2 — левая дуга аорты; 3 — гортань; 4 — трахея; 5 — легкое; 6 — диафрагма; 7 — околоушная слюнная железа; 8 — пищевод; 9 — желудок; 10 — двенадцатиперстная кишка; 11 — поджелудочная железа; 12 — тонкая кишка; 13 — толстая кишка; 14 — слепая кишка; 15 — прямая кишка; 16 — анальное отверстие; 17 — печень; 18 — селезенка; 19 — почка; 20 — мочеточник; 21 — мочевой пузырь; 22 — яичник; 23 — яйцевод; 24 — рог матки; 25 — матка; 26 — влагалище; 27 — половое отверстие; 28 — грудная полость; 29 — брюшная полость; 30 — мочевое отверстие

Легкие свободно висят на бронхах в грудной полости и разделены на доли, количество которых варьирует у разных видов. Акт дыхания осуществляется синхронными движениями грудной клетки и диафрагмы. При вдохе объем грудной полости увеличивается благодаря расширению грудной клетки и уплощению диафрагмы, что приводит к растяжению легких и засасыванию воздуха.

Пищеварительная система и ее особенности. Ротовая щель снаружи ограничена подвижными мягкими губами — признак, свойственный только млекопитающим. Ротовая полость содержит сложно дифференцированные зубы и открывающиеся протоки нескольких пар слюнных желез. На дне ротовой полости расположен мускулистый язык, покрытый вкусовыми сосочками. Глотка частично разделена мягким небом на носовой и ротовой отделы.

Глотка переходит в длинный пищевод (oesophagus) , который впадает в желудок, разделенный на кардиальный и пилорический отделы. От желудка отходит двенадцатиперстная кишка (duodenum) , образующая U-образную петлю, в которой располагается гроздевидная поджелудочная железа (pancreas) . Далее следует тонкая кишка, образующая много петель.

В месте перехода тонкой кишки в толстую находится слепая кишка (caecum) , которая у грызунов достигает значительных размеров. Толстая кишка заканчивается прямой кишкой, открывающейся наружу заднепроходным отверстием (anus) . Крупная печень (hepar) крысы имеет шесть лопастей, при этом желчный пузырь отсутствует (характерная особенность крыс, лошадей и оленей).

Мочеполовая система самца и самки. Парные почки (ren) крысы относятся к типу тазовых (метанефрических) и расположены в поясничной области по бокам позвоночника. Почка имеет бобовидную форму, у ее переднего конца находится небольшая железа внутренней секреции — надпочечник. От внутренней стороны каждой почки берет начало мочеточник (ureter) , впадающий в мочевой пузырь (vesica urinaria) , расположенный в тазовой области.

Рис. 164. Мочеполовая система крысы: А — самец; Б — самка: 1 — почка; 2 — мочеточник; 3 — мочевой пузырь; 4 — надпочечник; 5 — семенник; 6 — придаток семенника; 7 — семяпровод; 8 — семенной пузырек; 9 — предстательная железа; 10 — обрезок мышцы; 11 — препуциальная железа; 12 — половой член; 13 — яичник; 14 — яйцевод; 15 — воронка яйцевода; 16 — рог матки; 17 — матка; 18 — влагалище; 19 — половое отверстие; 20 — мочевое отверстие

Семенники (testis) взрослых самцов имеют удлиненную форму и располагаются в мошонке — выпячивании брюшной стенки. На семеннике находится придаток, от которого отходит семяпровод (vas deferens) , впадающий в мочеполовой канал. В семяпроводы открываются семенные пузырьки (vesica seminalis) и протоки предстательной железы, секрет которых участвует в образовании спермы.

У самок парные яичники (ovarium) имеют гроздевидную форму и расположены около почек. К ним подходят воронки яйцеводов (oviductus) , открывающиеся в полость тела. Яйцеводы впадают в толстостенные трубчатые образования — рога матки, где происходит развитие зародышей. Рога матки сливаются в короткую матку (uterus) , открывающуюся во влагалище (vagina) , которое заканчивается половым отверстием.

Строение нервной системы. Головной мозг кролика, рассматриваемый на тотальном препарате, имеет типичное для млекопитающих строение. Наиболее развиты большие полушария переднего мозга (hemisphaera cerebri) и мозжечок (cerebellum) , которые покрывают сверху все остальные отделы: промежуточный, средний и продолговатый мозг. Передний мозг значительно превосходит по размерам другие отделы и состоит из полушарий и обонятельных луковиц (bulbus olfactorius) .

Крыша полушарий образована новой корой (neopallium) , характерной только для млекопитающих. У кролика поверхность коры гладкая, тогда как у многих других млекопитающих, особенно у приматов, на ней хорошо выражены борозды и извилины. Промежуточный мозг (diencephalon) полностью закрыт полушариями и содержит гипофиз (hypophysis) и эпифиз (epiphysis) — важнейшие железы внутренней секреции.

Рис. 165. Головной мозг кролика: А — вид сверху; Б — вид снизу: 1 — передний мозг; 2 — промежуточный мозг; 3 — средний мозг; 4 — мозжечок; 5 — продолговатый мозг; 6 — полушария переднего мозга; 7 — обонятельные луковицы; 8 — новая кора; 9 — гипофиз; 10 — эпифиз; 11 — четверохолмие; 12 — полушария мозжечка; 13 — червячок мозжечка; 14 — пирамиды; II; III; V—XII — головные нервы

Средний мозг (mesencephalon) небольшого размера, его дорсальная часть образует четверохолмие (corpus quadrigeminum) , где передние холмы связаны со зрением, а задние (появляющиеся только у млекопитающих) — со слухом. Мозжечок состоит из двух полушарий и непарного червячка, его поверхность покрыта поперечными бороздками. Продолговатый мозг (myelencephalon) имеет на вентральной поверхности пирамиды (pyramides) — двигательные пути от коры больших полушарий к спинному мозгу.

Головные нервы кролика представлены 12 парами, типичными для млекопитающих. Среди них хорошо развит добавочный нерв (nervus accessorius) , иннервирующий мышцы плечевого пояса. По функции нервы разделяются на сенсорные (I, II, VIII), моторные (III, IV, VI, XI, XII) и смешанные (V, VII, IX, X). В составе некоторых нервов проходят парасимпатические волокна вегетативной нервной системы.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: Карташев Н. Н., Соколов В. Е., Шилов И. А.

Источник: Практикум по зоологии позвоночных

Данные публикации будут полезны студентам биологических специальностей, изучающих зоологию и сравнительную анатомию, а также всем, кто интересуется эволюционной морфологией и строением примитивных хордовых животных.