Строение волоса животного: Строение волоса животных

Содержание

Строение животного волоса и волосяной сумки

Кожный покров животных покрыт волосом (шерстью). Волосяной покров уменьшает потерю телом внутреннего тепла, сохраняет в некоторой степени влагу тканей тела, защищает животного от различных внешних воздействий.

Волосяной покров представляет собой совокупность отдельных волос. Отдельный волос шкуры состоит из стержня и корня, корень погружен в волосяную сумку, расположенную в кожном покрове. Стержень и корень – основные части волоса.

Стержень – это та часть волоса, которая выдается над кожным покровом. Длина, толщина и форма волоса – очень разнообразны и зависят от вида животного и ряда факторов.

По длине волосы могут иногда достигать нескольких десятков сантиметров (в хвосте и гриве лошадей) или быть менее одного сантиметра (на шкуре теленка).

По толщине они могут быть как нежным пухом (мериносовая шерсть), так и грубой толстой щетиной свиных шкур.

Форма стержня волоса млекопитающих особенно разнообразна.

Даже форма волос на различных участках одной шкуры может быть неодинакова.

Стержень волоса состоит из трех концентрических слоев: чешуйчатого, коркового и сердцевинного.

Чешуйчатый слой, или кутикула, представляет собой наружный слой стержня волоса толщиной около 0,5 мкм. Он состоит, как правило, из одного слоя ороговевших клеток пластинчатой формы. Ядра, протоплазма и пигмент в этих клетках отсутствуют. Отдельные клетки кутикулы наподобие чешуек черепицеобразной формы плотно прилегают друг к другу. Большинство чешуек имеют свободный край, который направлен к вершине волоса. Чешуйчатый слой покрыт тонкой пленкой – эпикутикулой.

Плотность и прочность чешуйчатого слоя обусловлены его химическим составом, основная роль в котором принадлежит кератину – белку, содержащемуся в клетках этого слоя. Черепицеобразные клетки кутикулы расположены так, что край одной клетки прикрывает часть другой, отчего волос под микроскопом выглядит зазубренным. От характера расположения, формы и плотности укладки клеток зависят такие важные свойства, как блеск и свойлачивание волосяного покрова.

Различают два основных вида расположения клеток чешуйчатого слоя: кольцевидный и некольцевидный. В первом случае каждая клетка в виде кольца окружает волос, во втором – волос охватывает несколько перекрывающих друг друга клеток.

Корковый слой, или кортекс, расположен непосредственно под кутикулой. Он состоит из продолговатых веретенообразных, очень плотно уложенных клеток. Внутри клеток обычно находится зернистый пигмент – гранулы меланина, от которых зависит естественная окраска волоса. Клетки коркового слоя плотно соединены между собой межклеточным веществом. Если пигмент отсутствует, корковый слой кажется прозрачным. Он является основной, наиболее мощной, частью волоса; его строением объясняется прочность на разрыв, гибкость, упругость, растяжимость и другие физико-механические свойства волоса.

Сердцевинный слой (сердцевина) составляет центральную часть стержня волоса. Она образована рыхлой пористой тканью, состоящей из крупных омертвевших клеток неправильной формы, между которыми обычно находятся пузырьки воздуха. Наличие воздушных прослоек способствует уменьшению теплопроводности. Толщина сердцевинного слоя варьирует в зависимости от вида волос. У толстых волос этот слой хорошо развит. Наличие развитой сердцевины характерно для грубой шерсти: чем грубее и толще волос, тем больше развита сердцевина. Средняя по тонине шерсть, так называемая полугрубая имеет прерывистый сердцевинный слой. У толстых волос, например остевых, сердцевина развита по всей длине волоса.

Пух и тонкая шерсть сердцевинного слоя не имеют. Эти волосы отличаются прочностью, гибкостью и шелковитостью.

Часть волоса, находящаяся в кожном покрове и погруженная в корневое влагалище, является корнем волоса. Нижняя часть корня волоса называется луковицей и имеет колбообразный вид, обхватывая в виде колпачка сосочек волоса.

Корневое влагалище состоит из наружного и внутреннего. Внутреннее корневое влагалище непосредственно примыкает к корню волоса и как бы обхватывает его. Внешнее корневое влагалище окружено стекловидной мембраной, образованной тонкими коллагеновыми волокнами, которая представляет собой волосяной мешочек.

Корневое влагалище и волосяной мешочек в виде оболочек вдаются в дерму, образуя углубление, которое плотно окружает корень волоса. Эти оболочки, в которых расположен корень волоса, называются волосяной сумкой. Внешняя, примыкающая к дерме часть волосяной сумки – волосяной мешочек, образованный тонкими, плотно уложенными волокнами коллагена, которые постепенно переходят и сливаются с дермой. Коллагеновые волокна идут в двух направлениях: внутренние пучки кольцом охватывают корневое влагалище, а наружные идут вдоль корня волоса. Сплетение коллагеновых волокон поддерживает сеть из эластиновых волокон. Между волокнами расположены кровеносные сосуды, нервные окончания и многочисленные клеточные элементы. На дне волосяной сумки дерма образует сосочек, который вдается в луковицу корня в виде выступа. Этот выступ называется сосочком волоса, или папиллой. К нему подходят лимфатические и кровеносные сосуды, питающие волос.

Корневое влагалище (внутренняя оболочка волосяной сумки) образуется клетками эпителия. Внешнее корневое влагалище является эпителиальной тканью (продолжением эпидермиса), содержащей те же клетки и части, что и эпидермис.

Волосяные сумки расположены под углом к поверхности дермы. У разных видов шкур угол наклона различен. У некоторых пород овец волосяные сумки несколько изогнуты, что оказывает влияние на форму стержня волоса.

В волосяную сумку впадает проток сальной железы. Многие волосы имеют поднимающую волос мышцу, образованную пучком гладких мышечных волокон. Один конец мышцы прикреплен к наружной стенке волосяного мешочка, ниже сальной железы, а другой теряется в наружных слоях дермы. Сокращаясь, мышца выпрямляет волосяную сумку, при этом стержень волоса приподнимается над шкурой – животное «ощетинивается». Воздушная прослойка между волосами увеличивается и теплоотдача уменьшается.

строительство, ремонт, недвижимость, ландшафтный дизайн

Сальные железы – gll. sebaceae – гроздевидной формы. Их протоки в большинстве случаев открываются в устья волосяных фолликулов. Тип секреции голокриновый, при котором за счет разрушения клеток образуется сальный секрет.
Потовые железы – gll. sudoriferae – трубчатые или мешотчатой формы, расположены глубже сальных желез на уровне луковиц волос. Выводные протоки открываются на поверхность эпидермиса, редко в воронки волосяных фолликулов. Потовые железы секретируют по мерокриновому типу с выделением жидкого секрета – пота.

Волосы – pili представляют веретенообразные нити из многослойного ороговевшего и ороговевающего эпителия. На 1 см2 кожи у крупного рогатого скота может быть до 2500 и более волос, у лошадей порядка 700, у тонкорунных овец 8000. Часть волоса, возвышающуюся над поверхностью кожи, называют стержнем – scapus pili, находящуюся внутри кожи – корнем – radix pili. Корень переходит в луковицу – bulbus pili. Внутри луковицы находится сосочек волоса – papilla pili (рис. 123).


Луковица волоса обильно кровоснабжается. Прилегающая к ней часть корня волоса состоит из эпителиальных клеток. В стенке луковицы клетки размножаются и сдвигаются в корень, обеспечивая рост волоса. В луковице волоса расположены меланоциты, вырабатывающие пигмент меланин, окрашивающий волос. Стержни волос расположены в определенном направлении и образуют на коже линейные и вихревые потоки – flumina pilorum и перекресты – cruces pilorum. Потоки волос могут быть сходящимися (конвергентными) и расходящимися (дивергентными).
По строению различают четыре основных вида волос:
1) остевые волосы значительного диаметра – 70-300 мкм. На разрезе в стержне остевого волоса выделяют три слоя: кутикулу из роговых пластинок; корковый слой из веретенообразных ороговевших клеток и сердцевину из кубических и цилиндрических ороговевших клеток. Сердцевина под микроскопом имеет вид канала внутри волоса. К остевым волосам относят короткие покровные волосы тела и длинные волосы хвоста, челки, гривы, щеток у лошадей, щетины у свиней;
2) пуховые волосы диаметром 15-40 мкм. У большинства пуховых волос нет сердцевины.
У крупного рогатого скота, грубошерстных овец, лошадей пуховые волосы расположены вокруг остевых и прикрыты ими;
3) переходные волосы, занимающие по строению промежуточное положение между остевыми и пуховыми. Сердцевина переходных волос прерывающаяся;
4) вибриссы – чувствительные синусоидные волосы. Они имеют значительный диаметр. В корневых влагалищах вокруг луковиц и корней вибриссов расположена полости (синусы), наполненные кровью. Синусы выстланы эндотелием и по строению близки к пещеристым образованиям в стенках половых органов. Стенки корневых влагалищ и сумок вибриссов снабжены множеством чувствительных нервных окончаний. К сумкам нередко подходят волокна поперечно исчерченных мышц. Вибриссы расположены на коже в области губ, ноздрей, подбородка, век.

ВОЛОСЫ

ВОЛОСЫ

Волосы — pili представляют веретенообразные нити из многослойного ороговевшего и ороговевающего эпителия. На 1 см кожи v крупного рогатого скота может быть до 2500 и более волос, у лошадей порядка 700, у тонкорунных овец 8000.

Часть волоса, возвышающуюся над поверхностью кожи, называют стержнем — scapus pili, находящуюся внутри кожи — корнем — radix pili. Корень переходит в луковицу — bulbus pili. Внутри луковицы находится сосочек волоса — papilla pili (рис. 123).

Луковица волоса обильно кровоснабжается. Прилегающая к ней часть корня волоса состоит из эпителиальных клеток. В стенке луковицы клетки размножаются и сдвигаются в корень, обеспечивая рост волоса. В луковице волоса расположены меланоциты, вырабатывающие пигмент меланин, окрашивающий волос. Стержни волос расположены в определенном направлении и образуют на коже линейные и вихревые потоки — flumina pilorum и перекресты — cruces pilorum. Потоки волос могут быть сходящимися (конвергентными) и расходящимися (дивергентными).

Рис. 123. Волос и волосяной фолликул

Рис. 124. Толщина шкуры не областям тела крупного рогатого скота

По строению различают четыре основных вида волос:

1) остевые волосы значительного диаметра — 70— 300 мкм. На разрезе в стержне остевого волоса выделяют три слоя: кутикулу из роговых пластинок; корковый слой из веретенообразных ороговевших клеток и сердцевину из кубических и цилиндрических ороговевших клеток. Сердцевина под микроскопом имеет вид канала внутри волоса. К остевым волосам относят короткие покровные волосы тела и длинные волосы хвоста, челки, гривы, щеток у лошадей, щетины у свиней;

2) пуховые волосы диаметром 15—40 мкм. У большинства пуховых волос нет сердцевины. У крупного рогатого скота, грубошерстных овец, лошадей пуховые волосы расположены вокруг остевых и прикрыты ими;

3) переходные волосы, занимающие по строению промежуточное положение между остевыми и пуховыми. Сердцевина переходных волос прерывающаяся;

4) вибриссы — чувствительные синусоидные волосы. Они имеют значительный диаметр. В корневых влагалищах вокруг луковиц и корней вибриссов расположены полости (синусы), наполненные кровью. Синусы выстланы эндотелием и по строению близки к пещеристым образованиям в стенках половых органов. Стенки корневых влагалищ и сумок вибриссов снабжены множеством чувствительных нервных окончаний. К сумкам нередко подходят волокна поперечно исчерченных мышц. Вибриссы расположены на коже в области губ, ноздрей, подбородка, век.

Особенности строения кожи. У к р у п н о го рогатого скота кожа составляет 3—8% от общей массы животного. У быка масса шкуры может быть в пределах 60—80 кг. Толщина кожи неодинаковая в различных областях тела — от 2 до 6 мм (рис. 124). От 1 /3 до 1/2 толщины кожи занимает пилярный слой. Потовые железы чаще мешотчатой формы. Хорошо выражен сетчатый слой кожи. Он обусловливает высокую прочность свежей и выделанной кожи. Хвост только на конце имеет длинные волосы.

Рис. 125. Кожный покров лошади

У лошадей (рис. 125) кожа тоньше, чем у крупного рогатого скота, так же различна по толщине слоев и по видам волос в различных областях тела. Длинные волосы челки — cirrus capitis опускаются от затылочного гребня на область лба; волосы гривы — cirrus juba на гребне шеи; волосы щетки — cirrus pedis на пальмарной и плантарной поверхности путовых суставов; волосы хвоста — cirrus caudae на хвосте. Потовые железы выделяют значительное количество жидкого пота, содержащего до 2—3% белка, способного сбиваться в пенистую массу.

У взрослых овец пилярный слой кожи толще сетчатого или равен ему, в нем расположено значительное количество ретикулярной и рыхлой соединительной ткани.

В коже грубошерстных овец остевые и пуховые волосы располагаются группами. В центре группы находится остевой волос.

Стержни нескольких пуховых волос выходят на поверхность кожи из одного отверстия. Фолликулы остевых волос называют первичными. Они лежат в дерме глубже вторичных фолликулов пуховых волос. Сальные железы расположены на уровне вторичных фолликулов. Более глубоко, на уровне первичных фолликулов, находятся потовые железы.

У тонкорунных овец почти вся кожа покрыта пуховыми волосами, без остевых. Остевые волосы растут лишь на коже конечностей и головы. Потовые железы расположены слоем под фолликулами волос. Кожное сало и пот образуют жиропот, составляющий до половины массы немытой шерсти овец. В нем содержится значительное количество водорастворимого жира-ланолина.

На отдельных участках тела овец есть углубления, покрытые кожей с большим количеством сальных и потовых желез, выделяющих желтоватый густой жиропот. Эти углубления получили наименования по их расположению: подглазничная ямка — sinus infraorbital глубиной 6—12 мм расположена впереди переднего угла глаза, в ней находятся железы подглазничной ямки (синуса) — gll. sinus infraorbital; паховые кармашки (синусы) — sinus inguinalis в виде щелевидных углублений в паховой области, сбоку вымени; межпальцевые мешочки (пазухи) — sinus interdigitalis глубиной 20— 30 мм, диаметром 5—8 мм, с суженным входом находятся в коже межпальцевого углубления над межкопытцевой щелью (рис. 126). В коже мешочков находятся железы — glandulae sinus interdigitales.

У свиней значительная часть кожи (рис. 127) покрыта остевыми волосами — щетиной. Щетина — setae отличается тем, что на ее стержне есть вершина, расщепленная на роговые нити. Расщепленную вершину называют флажком. В коже щетина расположена группами из нескольких фолликулов. Луковицы ее лежат в подкожной клетчатке. Поэтому дерму не разделяют на пилярный и сетчатый слои. Дерма содержит гнезда рыхлой и жировой соединительной ткани.

В субэпидермисном сосочковом подслое выражены сосочки. Над сосочками эпидермис образует округлые возвышения, хорошо видимые на коже между стержнями щетины в области живота и боковых поверхностей туловища.

Рис. 126. Межпальцевый синус (пазуха) овцы

Рис. 127. Строение кожи свиньи

В подкожном слое и под поверхностной фасцней содержится значительное количество жира, образующего слой сала, известного под названием шпиг.

Сальных и потовых желез в коже свиней в десятки раз меньше, чем в коже крупного рогатого скота, лошадей, овец. Секреторные отделы потовых желез в виде трубочек расположены в подкожном слое. Тип секреции — апокриновый. Пот густой, содержит значительное количество белка, холестерина, частички цитоплазмы секретирующих клеток, обладает специфическим запахом, присущим свиньям. Секреция желез взаимосвязана с половым циклом живот-ных.

В ряде участков тела свиней кожа имеет существенные особенности строения.

У хряков на боковой поверхности плеча и грудной клетки кожа утолщена, в ней расположен «щит» в виде слоя плотной соединительной ткани с прослойками жира.

Подбородочная железа — gl. mentalis находится в области подбородка. Здесь много вибриссов, сальных и потовых желез.

Запястные потовые железы — gll. carpeae расположены в складках кожи на поверхности запястных суставов. Они выделяют жидкий секрет с сильным специфическим запахом.

У собак кожа характеризуется глубоким залеганием первичных фолликулов волос. Рядом с ними, но поверхностнее располагаются вторичные фолликулы. Пилярный слой составляет 50—80% от общей толщины кожи. На уровне дна волосяных фолликулов расположено значительное количество рыхлой и жировой соединительной ткани.

Потовых желез в коже собак значительно меньше, чем в коже крупного рогатого скота. В коже туловища расположены потовые железы апокринового типа секреции. Они выделяют небольшое количество густого секрета со специфическим запахом, присущим собакам. Железы в коже мякишей пальцев — gll. tori мерокринового типа секреции, выделяют жидкий секрет.

Возрастные изменения кожи и волос. У эмбриона кожа состоит из эпителия эктодермального происхождения и слоя соединительной ткани, возникающего из мезенхимы. В дальнейшем эпителий врастает в соединительную ткань и образует эпителиальные части волосяных фолликулов. В основании фолликулов формируются сосочки из соединительной ткани с кровеносными сосудами. На сосочках эпителий базальной части фолликулов образует луковицы волос и внутренние корневые влагалища. Внутренние корневые влагалища растут до устья фолликулов. Одновременно внутри корневых влагалищ растут волосы.

Фолликулы остевых волос образуются раньше фолликулов пуховых волос, и их называют первичными фолликулами; фолликулы пуховых волос — вторичными. Последние располагаются в дермисе более поверхностно. Значительная часть стержней волос вырастает из фолликулов еще до рождения животного, на стадии позднего плода. Сальные железы возникают из эпителия зачатков волосяных фолликулов. Потовые железы образуются за счет эпителия кожи, врастающего в дермис.

Первые волосы на поверхности кожи в плодный период развития крупного рогатого скота и лошадей появляются в конце третьего — начале четвертого месяца развития, у плодов свиней на 45-й день, овцы на 80—85-й день.

После рождения животного новые волосяные фолликулы, как правило, не образуются. Продолжаются формирование и рост волос, в тех первичных и главным образом вторичных фолликулах, в которых они не возникли и не выросли до рождения животного. Образование и рост волос отстают от роста поверхности кожи. В результате в процессе роста животных количество волосяных фолликулов и волос на квадратном сантиметре кожи становится меньше.

Первая смена волос происходит раньше половой зрелости животного и называется ювенильной линькой. В последующей жизни животных волосы сменяются периодически и попеременно. Покровные волосы почти одновременно сменяются периодически в течение короткого сезонного периода. Такую смену волос называют сезонной линькой. Длинные волосы хвоста и вибриссы у крупного рогатого скота, волосы челки, щеток у лошадей, щетина у свиней сменяются неодновременно, а попеременно: каждый волос существует несколько лет и затем заменяется новым, например через 2—3 года.

В волосяных фолликулах в процессе жизни животного совершается определенный цикл развития, который можно разделить на три фазы:

1) первая фаза — сосочек в луковице волоса выпуклый, с большим количеством капилляров, наполненных кровью. Размножаются эпителиальные клетки, образующие луковицу нового волоса и нового корневого влагалища. Они растут из дна фолликула под мертвым, старым волосом. Старый волос выпадает. Из устья фолликула вырастает стержень нового волоса;

2) вторая фаза — фаза затухания активности фолликула и прекращения роста волоса. Луковица волоса еще сохраняет живые клетки, но их размножение прекращается. Сосочек внутри волоса начинает сжиматься;

3) третья фаза — фаза покоя фолликула. Сосочек плоский, луковица волоса ороговевшая и превращается в ороговевшее утолщение на конце корня волоса (колбу). На сосочке сохраняется столбик из живых эпителиальных клеток (матрикс). Фаза покоя переходит в фазу активности фолликула. Цикл повторяется.

Изменения фолликулов и волос — часть изменений всех частей кожи и организма животных по сезонам года. В период линьки, происходящей чаще в начале лета, сосуды кожи расширяются, кровоснабжение усиливается. Пилярный и подкожный слои кожи сравнительно тонкие по сравнению с их толщиной в другие сезоны года. После линьки в течение лета пилярный и подкожный слои утолщаются, на поверхности кожи растут блестящие пигментированные волосы. Сальные железы сравнительно невелики. Потовые железы развиты хорошо. Осенью при достаточном кормлении про-должается утолщение пилярного и подкожного слоев кожи. В первой половине зимы отмечаются удлинение стержней волос, утолщение эпидермиса, сохраняется мощный пилярный слой. Потовые железы уменьшены. В конце зимы перед линькой пилярный и подкожный слои кожи утончаются. Сальные железы относительно увеличены, потовые уменьшены. Эти изменения в строении кожи особенно резко проявляются у животных при содержании их в зимнее время на открытом воздухе и при недостатке кормов во второй половине зимы. В этом сезоне снижаются иммунологические защитные про-цессы организма животных.

Строение кожи, рост и смена волос зависят от обмена веществ во всем организме, нервно-эндокринной регуляции морфобиохимических процессов. На росте волос и строении кожи отражаются изменения в питательности и полноценности корма, стельность, отелы, резкое изменение климата. У истощенных животных образование новых волос и выпадение старых могут задержаться до конца лета, до восстановления нормальной упитанности животных.

При уравненности сезонных условий содержания и кормления животных одновременная линька покровных волос может превратиться в попеременную смену отдельных волос или смену волос на небольших участках кожи на протяжении всего года, что нередко наблюдается у содержащегося в скотных дворах крупного рогатого скота при равномерном питании в течение года.

Осмотр волосяного покрова, выпавших и выдернутых волос может дать существенную информацию для оценки состояния фолликулов волос, кожи и косвенно — всего организма животного.

Стержень растущего или прекращающего рост волоса хорошо пигментирован, эластичен, корень покрыт тонкой пленкой внутреннего корневого влагалища, нередко с розовым оттенком, луковица наполнена розоватой соединительной тканью сосочка. У волоса, прекратившего рост, но еще глубоко погруженного в фолликул, на месте луковицы находится утолщение в виде колбы без соединительной ткани сосочка. Внутреннее корневое влагалище имеет вид сероватой пленки.

У выпавшего волоса на месте колбы находится неровное небольшое утолщение, пигментация волос снижена или полностью потеряна.

В стержне и корне волос могут быть неровности и шероховатости. Они указывают на бывшие нарушения в формировании и росте волос вследствие нарушения в обмене веществ в коже и в организме в целом.

Вопросы для самопроверки

1. Каково строение волосистой кожи крупного рогатого скота, лошадей, овец, свиней, собак?

2. Охарактеризуйте строение основных четырех видов волос.

3. Как развиваются фолликулы волос и волосы в коже до и после рождения, в период ювенильной и сезонной линьки?

4. Какие железы и производные кожного покрова вы знаете? Особенности желез у овец и свиней.

 

Подробности
Раздел: Анатомия домашних животных

Гистологическое строение волоса — КиберПедия

Масса волос на шкуре называется волосяным покровом. Волосы, из которых состоит волосяной покров животного, представляет собой нитевидные роговые образования кожи. При жизни животного волосяной покров выполняет ряд важных функций. Он участвует в терморегуляции организма животного, уменьшает теплоотдачу; способствует сохранению влаги в тканях тела; защищает тело животного от смачивания атмосферными осадками и механических воздействий. Наличие в волосах пигментов обуславливает окраску волосяного покрова животного.

Каждый отдельный волос состоит из двух частей стержня и корня. Стержнем называется часть волоса, вступающаяся над кожей. Корень и луковица волоса окружены несколькими оболочками. Наружные оболочки, образованные из соединительной ткани дермы, называют волосяной сумкой, а внутренние оболочки эпидермического происхождения — корневым влагалищем. Растущие волосы внизу луковиц имеют углубление, куда входит соединительная ткань с кровеносными сосудами, образуя волосяной сосочек.

Луковица волос, выросших и готовых к выпадению, бывает ороговевшей, снизу она имеет закругленную форму (колбовидная сумка).

Стержень волос в большинстве случаев состоит из трех слоев: снаружи находится чешуйчатый слой, или кутикула, к внутренней стороне его прилегает корковый слой, среднюю часть занимает сердцевина. Каждый слой имеет характерное строение.

Рисунок 1— Схема строения стержня волоса: 1 — кутикула; 2- корковый слой; 3 — сердцевина.

Стержни волос разнообразны по длине, толщине, форме, окраске и микроскопическому строению. Длина стержней волос различна у разных животных и неодинакова, как правило, на различных участках одной и той же шкурки. Толщина стержней волос также неодинакова как на шкурках разных пушных зверей, так и на одной шкурке. Толщина самых тонких волос может быть 10-12 мкм, а самых толстых -100 мкм и более. Разнообразны и формы стрежней волос. Обычно различают стержни цилиндрической, конической, веретеновидной и ланцетовидной формы. Цилиндрические стержни волос имеют круглое сечение и примерно одинаковую толщину на всем протяжении, кроме заостренного кончика. Конические стержни также имеют круглое сечение, но толщина волос постепенно уменьшается от основания к вершине. Веретеновидные стержни имеют цилиндрическую форму у основания волоса и форму веретена в конечной части. Толщина таких волос неодинакова на всем протяжении, наиболее толстой бывает верхняя веретеновидная часть. Ланцетовидные волосы имеют цилиндрическую форму у основания и утолщенную ланцетовидную (плоскую) в верхней части. По характеру и степени извитости и изогнутости волосы у пушных зверей бывают также самой различной формы: прямые, изогнутые по длине, изогнутые под углом, волнистые, штопорообразные, завитые, спиральные (рисунок 1).



Рисунок 2— Формы изогнутости стержней волос:

1 — прямой; 2— изогнутый; 3— изломанный; 4 — волнистый;

5 — штопорообразный; 6 — спиральный.

Окраска волос обуславливается наличием в тканях стрежней красящегося вещества- пигмента. В зависимости от распространения и концентрации пигмента в стержнях волос обычно различают четыре типа расцветки: одноцветную равномерную, одноцветную неравномерную, разноцветную и зональную. При одноцветной равномерной окраске волосы на всем протяжении окрашены в один цвет одинаковой интенсивности. Волосы с одноцветной неравномерной окраской также имеют один цвет, но интенсивность его неодинакова на разных участках волоса. При разноцветной окраске волосы имеют различно окрашенные участки с постепенным переходом одного цвета в другой. Волосы с зональной окраской имеют резко выраженные пояски разного цвета.

Сердцевина волоса состоит из небольших клеток различной формы, лежащих в один или несколько рядов, у некоторых пуховых волос сердцевина отсутствует. Клетки сердцевины представляют собой высохшие ороговевшие образования.

Пространство между клетками заполнено воздухом, в волосе некоторых видов зверей (оленя, косули и др.) воздух находится также и в самих клетках сердцевины. Ширина сердцевины различна для волос пушных зверей разных видов: иногда она значительна, клетки расположены в 8-10 рядов и занимают почти всю ширину волоса (кролик, северный олень) иногда, наоборот, клетки расположены в 2-3 ряда и занимают незначительную часть волоса (выдра, ондатра, морской зверь). В кончике волоса, а также в основании некоторых видов волос сердцевина отсутствует.

Корковый слой окружает сердцевину. Он представляет собой плотно прилегающие одна к другой клетки, продольно вытянутые и расположенные по длине волоса. При рассмотрении под электронным микроскопом видно, что клетки состоят из плотно уложенных фибрилл, а последние из более тонких фибрилл — так называемых протофибрилл. От коркового слоя зависит прочность волоса. Волос с хорошо развитым корковым слоем значительно прочнее волоса со слабо развитым слоем. В клетках коркового слоя обычно располагаются зерна красящего вещества — пигмента.



Кутикула тонким слоем окружает корковый слой. Она образуется из очень тонких роговых чешуек. Расположение чешуек бывает или черепицеобразное, когда одна чешуйка находит на другую, или мостовидное, когда чешуйки расположены край в край. Мостовидное расположение чешуек встречается очень редко, только у определенных волос (вибрисс — «чувствующих» волос).

Исследование кутикулы с помощью электронного микроскопа показывает, что она имеет более сложную структуру, чем при исследовании ее с помощью светового микроскопа. Кутикула состоит из следующих слоев: эпикутикулы, экзокутикулы и эндокутикулы, имеющих различный химический состав.

Чешуйчатый слой, или кутикула

Из всех текстильных волокон шерсть является единственным волокном, которое имеет чешуйчатую поверхность. Чешуйки представлены весьма тонкими, плоскими, ороговевшими, прозрачными клетками. В зависимости от морфологической категории волокон (пуховое, переходное, остевое), взаимосвязь чешуек и их формы будет различна.

Кутикула состоит из белка кератина и составляет от 2 до 10% массы волокна. Она характеризуется повышенным содержанием цистина, пониженным содержанием аминокислот тирозина, аргинина и золы, а также наличием липидов.

Чешуйчатый слой предохраняет нижележащие клетки кортекса от пагубного действия условий внешней среды. Внешняя поверхность чешуйчатого слоя вступает в непосредственный контакт с рабочими растворами при первичной обработке шерсти, в процессе выделки, крашения и облагораживания меха и является, таким образом, тем физическим и химическим барьером, преодолеть который необходимо применяемым реагентом. Внешняя поверхность чешуйчатого слоя волокна определяет такие товарные свойства ткани, как состояние на ощупь, блеск, цвет, эластичность, эксплуатационные свойства.

По отношению к действию ферментов кутикулу подразделяют на два слоя. Внешний слой — экзокутикула и внутренний — эндокутикула. Экзокутикула менее стойка к воздействию ферментов, чем эндокутикула. Снаружи чешуйки кутикулы покрыты тонкой пленкой — эпикутикулой.

Между чешуйчатым и корковым слоями расположена очень прочная пленка в виде непрерывной мембраны толщиной около 10 ангстрем, исследователи назвали ее субкутикулярной мембраной. Мембрана считается самой устойчивой в химическом отношении по сравнению с другими компонентами волокна. Кератины мембраны могут быть изолированы при воздействии на волокно концентрированных растворов едкого натрия или надуксусной кислоты. Благодаря такому воздействию растворяются все структурные элементы волокна, за исключением субкутикулярной мембраны. Субкутикулярная мембрана имеет высокую механическую прочность, превосходящую прочность коркового слоя, и, благодаря своей высокой плотности и химической инертности, играет существенную роль в процессе технологической обработки волокна, ограничивая диффузию ионов и недиссоциированных молекул в толщу коркового слоя. Субкутикулярная мембрана обеспечивает эластичность волокон, их несминаемость.

Таблица 1— Морфологические различия волос некоторых видов млекопитающих

Овца   Олень
Кутикула волос
Образует наружную поверхность волокна и состоит из одного ряда плотных ороговевших клеток — чешуек самой разнообразной формы и расположения. Толщина этого слоя колеблется 0,5-2 мкм и зависит от типа   Рисунок кутикулы многоугольный. Чешуйки довольно высокие 22,2 мкм при толщи­не волоса 167,0мкм.
Корковый слой волоса (кортекс)
На долю кортекса приходится около 90% волокна, Он состоит из клеток, по форме напоминающих веретено. Длина их колеблется в пределах 80-150 мкм, ширина 2-4 мкм. Пигмент группируется в основном вокруг сердцевины.   Корковый слой почти неразличим, в нем располагаются пигменты. На концах волос присутствуют коричневые гранулы пигметнов.
Сердцевина волоса
Сердцевинный слой присутствует в волокнах более грубой шерсти, а содержание сердцевинных клеток может составлять до 15 %. Он располагается в центральной части волокна в виде сплошной или прерывистой темной полосы и представлен рыхлой пористой тканью.   Сердцевина непрерывная, занимает более 80% стержня волоса, крупноячеистая, камеры большого размера. У остевых волос третьего размерного порядка сердцевина прерывистая.

По данным использованных источников можно сказать, что волосы оленя отличаются низкими прочностными свойствами в связи с тем, что они имеют сильно развитый сердцевинный слой, который представляет собой воздухоносимые полости, а при сильно развитой сердцевине волос теряет прочности, становится ломким.

Пуховые волосы овцы отличаются большой прочностью, т.к. сильно развит корковый слой, и обладают прядимостью и свойлачиваемостью, этому способствует строение чешуйчатого слоя. В связи с эти можно отметить, что это является характерной особенностью данных волокон. Другие категории волос не обладают таким свойством.

В чем отличие шерсти от человеческого волоса.

В чем отличие шерсти от человеческого волоса

«Мы с тобой одной крови», но шерсть у нас разная.

Хотя и существуют некоторые сходства между человеческим волосом и шерстью животных, но имеются и существенные различия. Эти различия относительно хорошо известны ученым, а также косметическим компаниям, разрабатывающим гигиеническую продукцию для животных, но большинство людей не знают, в чем заключаются различия между человеческим волосом и шерстью животных. Некоторые из этих различий – это особенности сердцевины фолликула, динамика роста и состав волос.

Ключевым отличием человеческих волос от волос животного является различие сердцевины волосяного фолликула. У животных, сердцевина ​​имеет особенности, которые позволяют волосяному покрытию обеспечивать отличную изоляцию не только от жары и холода, но и от дождя. Сочетание терморегулирующих качеств наряду с грубой природой волоса животного защищает не только от холода или жары, но также предотвращает попадание капель дождя и влаги непосредственно на кожу животного. Человеческие волосы, напротив, не обладают терморегулирующей функцией, и не могут предотвратить от попадания капель дождя на кожу головы.

Волосы человека имеют тенденцию расти независимо друг от друга. У животных процесс роста волос более синхронизирован. Это важное различие, так как оно подразумевает, что смена волос у животных происходит периодически в зависимости от сезона. В то время как человеческие волосы можно подстригать, когда захочется, шерсть животных будет расти до определенного момента, а затем происходит линька, и она заменяется новыми волосами.

Еще одна существенная разница между людьми и животными – это состав волос. Человеческий волос, как правило, имеет одинаковую структуру, в то время как шерсть животного включает два типа волос.

Шерсть состоит из остевых (покровных) волос и подшёрстка.

Остевые, или покровные, волосы имеют большую длину, хорошо развитый прямой либо слегка изогнутый стержень с чешуйчатым строением. К середине слегка утолщённые. Вершина волоса представляет собой конус. Остевые волосы подразделяются на волосы I, ІІ, ІІІ и иногда IV порядка, в зависимости от толщины. Самые толстые и длинные называются направляющими. Они расположены более редко, и их концы выдаются над общей массой волосяного покрова. Строение остевых волос обусловливает волнистость и структуру шерсти. Чем они прямее и прочнее, тем шерсть менее волнистая. Часто остевой волос имеет свой мускул-подниматель, потовую и сальную железу. Покровные волосы выполняют прежде всего защитную функцию, сохраняя тепло и защищая кожу от травм. У многих видов животных шерсть имеет очень важную для выживания камуфляжную окраску, позволяя животным быть малозаметными на фоне окружающей среды.

Пуховые волосы (подшерсток) — это более короткие и тонкие, обычно волнисто изогнутые волосы без сердцевины или со слабо развитой сердцевиной. Они служат для более эффективного удержания тепла в шерстяном покрове. У многих видов животных появляются в большом количестве только в холодное время года.

Почему нельзя использовать человеческий шампунь для ухода за шерстью?

Строение и рост волос / Valera.com.ua

Строение и рост волос:
В основе правильного и бережного ухода за прической лежит наука о волосах. Каково же строение волос и какие у них фазы роста?

Строение волос:
Человеческий волос состоит из волосяного стержня, корня и луковицы.

Обычно мы говорим только о видимой части волоса – его стержне. Он состоит из трех слоев, содержащих кератин: медулы, кортекса и кутикулы. Медула – центральная часть волосяного стержня. Вокруг медулы располагается слой ороговевших клеток – так называемый кортекс, который определяет прочность и эластичность волоса, а также содержит цветовые пигменты. Кутикула – наружный прозрачный слой, который выполняет защитную функцию и по строению напоминает сосновую шишку. Если этот слой здоровый, то волосы выглядят гладкими и блестящими. Кератин чрезвычайно важен для здоровья волос. В случае повреждения волос первая помощь – кератин-содержащие продукты, которые помогут вернуть волосу гладкую наружную кутикулу.

Корень волоса находится в коже. Стержень волоса имеет конусообразную форму и выходит из кожи (эпидермиса) под углом около 75°.

Корень волоса заканчивается утолщением, которое называется волосяной луковицей. Все репродуктивные процессы, обеспечивающие рост новых волос, происходят внутри луковицы.

Рост волос:
Цикл развития волоса включает три фазы.

В фазе роста (анагене) происходит деление клеток волосяной луковицы и рост нового волосяного стержня. Эта фаза длится от трех до пяти лет у мужчин и от шести до семи лет у женщин.

После фазы роста наступает переходная фаза (катаген). Клетки уже не делятся, волосяная луковица входит в фазу покоя и поднимается на поверхность. Волосяной стержень прекращает свой рост. Эта фаза длится около двух недель.

В фазе покоя (телогене) волос готовится к выпадению. Это занимает около трех месяцев.

После периода покоя начинается новая фаза роста и цикл повторяется.

После 40 лет все больше и больше наших волос переходят в фазу покоя. Они перестают расти и легко выпадают. Стержень волоса истончается, выделение кожного сала уменьшается.

Знаете ли вы, что в среднем на голове человека растут 100 000 волос? Самое интересное, что эта цифра относится к шатенам. У блондинок около 150 000 волос, а у брюнетов – 110 000. У рыжих волос меньше всего – порядка 75 000. Волосы растут со скоростью около 0,3 мм в день, т. е. 1 см в месяц. Учитывая три фазы роста, описанные выше, каждый волос живет от двух до шести лет. Каждый день у человека выпадает от 60 до 100 волос.

Строение шерсти кожи собаки

Важность регулярного и правильного ухода за собакой неоспорима. Регулярный уход играет существенную роль в содержании питомца, но при этом это не воспринимается как повинность. Даже если вы будете уделять несколько минут в день заботе о вашем питомце, положительные результаты не заставят себя долго ждать, что благотворно отразится не только на здоровье и самочувствии вашей собаки, но и доставит вам море удовольствия.

Наиболее часто встречающейся ошибкой среди большинства владельцев собак является то, что, пуская развитие и воспитание своего питомца на самотек, они сами способствуют формированию у него «вредных» привычек, пагубное влияние которых распространяется не только на состояние шерсти и здоровья, но и на поведение. Поэтому я искренне надеюсь на то, что представленные в книге рекомендации по уходу позволят вам избежать распространенных ошибок, которые легко совершить, принимая решение о содержании питомца без предварительной подготовки. Трудно не согласиться с тем, что общение со здоровым и воспитанным питомцем способно принести в вашу жизнь много радости и положительных эмоций, а они зачастую и являются основными причинами, по которым люди заводят домашних животных. В целом процесс содержания домашних животных во многом напоминает воспитание детей, поэтому для того, чтобы получать радость от общения с питомцем, необходимо вкладывать много времени и сил в воспитание и уход за ним с самого рождения, и только в этом случае можно надеяться на положительный результат. И не иначе!

Строение шерсти

Шерсть собак состоит из гибких эластичных волокон. Волокна шерсти животных представляют собой роговые производные кожи. Шерсть собак отличается длиной, диаметром и текстурой, равно как и формой (в зависимости от породы шерсть бывает прямой, волнистой или вьющейся). Каждый отдельный волосок собаки состоит из кератина — гибкого волокнистого белка, который в другой форме входит в состав когтей и усов животных. Все отдельные волоски шерстного покрова вырастают из фолликул, расположенных по всему телу собаки в наружном слое кожи. За исключением нескольких продуктивных клеток, растущих у корня, ткань стержня волоса, то есть той его части, которая выступает над поверхностью кожи, является мертвой и состоит из кератина и других родственных белков.

 

  • Фолликул каждого волоса находится в постоянном циклическом развитии, состоящем из трех основных стадий. Первая стадия развития волоса называется анаген (фаза роста), во время которой новый волос развивается в луковице. Луковица представляет собой небольшое утолщение, состоящее из клеток, которые, усиленно делясь, образуют волос. В среднем данная стадия «созревания» нового волоса занимает приблизительно 100 дней, однако у пород собак с очень длинной шерстью она может продолжаться до 550 дней.
  • После этого фолликул переходит в стадию катагена (промежуточный этап или фазу регрессии в цикле развития волоса). Данная стадия наступает, когда волос по большей части вырастает, после чего фолликул переходит в стадию покоя, а выполнившая свою функцию волосяная луковица начинает постепенно разрушаться. ? И, наконец, наступает стадия телогена (фаза покоя в цикле развития волоса), когда омертвевший волос удерживается на месте с помощью лишь немногих оставшихся роговых чешуек. На данной стадии корень волоса сильно сжимается приобретая конусообразную форму и в конечном счете выпадает. После этого в этом же фолликуле начинает «созревать» новый волос, цикл развития и роста которого проходит по всем трем описанным стадиям, начиная с анагена.
  • Для начала по типу шерсти всех собак можно разделить на две большие группы в зависимости от того, линяют они или нет. Шерсть большинства собак подвержена регулярной линьке, которая происходит под действием сезонного изменения погодных условий, например когда собака сбрасывает густую плотную «зимнюю» шерсть перед наступлением теплого лета, и, наоборот, такая шерсть встречается у собак большинства пород. Длина шерсти данного типа, как правило, варьируется от короткой до средней. Ко второй группе относятся собаки, у которых шерсть растет постоянно, например пудели, афганские борзые, мальтийские болонки и др. Цикл развития шерстного покрова у собак данной группы очень напоминает процесс роста волос у человека. Тем не менее такие собаки все же сбрасывают шерсть, если ее вовремя не подстригать. Шерсть чрезмерно отрастает, в результате чего хрупкие стержни волос не выдерживают повышенной нагрузки и выпадают. Линька длинношерстных пород менее заметна, так как, согласно приведенным выше данным, у них стадия анагена в среднем продолжается гораздо дольше, чем у остальных собак.

Шерсть: какие функции она выполняет

Шерсть прежде всего предназначена для защиты животных от неблагоприятного воздействия окружающей среды. Например, густая шерсть защищает собак от переохлаждения. Так, очень густая и плотная двухслойная шерсть самоедских собак защищает их от переохлаждения в суровых условиях обитания. Между двумя слоями шерсти лаек образуется изоляционный воздушный слой, препятствующий проникновению холодного воздуха в подшерсток, за счет чего температура тела собаки остается нормальной. Благодаря этому защитному слою воздуха лайки не только избегают переохлаждения зимой, но и перегрева в жаркую погоду летом. У некоторых пород собак, например у фараоновых гончих, шерстный покров отличается невероятной тонкостью. Шерсть данного типа предназначена для защиты животных от пагубного воздействия очень высоких температур и палящего солнца.

Особой шерстью природа также наделила всех ретриверов и водяных собак: густой наружный слой их шерсти отталкивает воду за счет наличия естественной жировой пленки из кожного сала. Благодаря водоотталкивающим свойствам шерсти эти собаки никогда не промокают, плавая в воде.

Кроме того, защитный воздушный слой, образующийся между плотным подшерстком и густым наружным слоем шерсти собаки, действует как надежная изоляция, способствующая сохранению нормальной температуры тела даже при нахождении в водоемах с очень низкой температурой. Несомненно, типы шерсти животных в природе отличаются огромным многообразием. Вы спросите, зачем же такое многообразие нужно домашним собакам, которые живут в домах с водопроводом и центральным отоплением? Все дело в том, что собаки как вид первоначально развивались в условиях дикой природы, поэтому тип шерсти, которым они обладают, прежде всего зависит от первоначальной среды обитания, в которой возникла и развивалась данная порода, подстраиваясь под внешние погодные и природно-климатические условия. Таким образом, сама природа чудесным образом «одарила» собак различными типами шерсти и окраса, наиболее подходящими для выживания в конкретной среде обитания, изначально предназначавшимися для защиты собаки от экстремальных природно-климатических условий и неблагоприятных внешних воздействий, которым они подвергались.

Кожа: какие функция она выполняет?

В двух словах, кожа — это естественное покрытие тела всех живых существ, защищающее подлежащие ткани и внутренние органы. На самом деле кожа — самый большой орган тела всех млекопитающих. В коже также располагается большое количество нервных окончаний (рецепторов), через которые собаки получают информацию об окружающем мире, например узнают температуру, очертания предметов, с которыми соприкасаются, и т. д.

Рецепторы кожи реагируют на прикосновение и боль, благодаря чему животное может быть вовремя предупреждено об опасности, например при соприкосновении с острыми предметами и др. Кожа состоит из трех слоев, основным строительным материалом для которых являются все те же кератиновые клетки. Верхний наружный слой кожи называется «эпидермис». Этот плотный слой кожи состоит из ороговевших кератиновых клеток, которые служат для защиты от попадания воды и загрязнений во внутренние ткани организма. Также эпидермис является, пожалуй, самым биологически активным слоем кожи, так как в нем постоянно происходит процесс отшелушивания и регенерации клеток — омертвевшие клетки отшелушиваются с поверхности кожи и заменяются непрерывно образующимися в нижнем слое дермы новыми клетками. Новые клетки попадают наверх из дермы через специальные сосочки и образуют новый слой эпидермиса. Процесс постоянной регенерации клеток служит для поддержания кожи в идеальном здоровом состоянии, а также обеспечивает ее непрерывное восстановление для быстрого заживания ран. В среднем процесс регенерации и замены омертвевших клеток эпидермиса на новые занимает около 20 дней.

Под наружным слоем кожи располагается дерма. Дерма представляет собой гибкий упругий слой кожи, в котором образуются волосяные фолликулы и развиваются корни волосков шерсти, перед тем как они прорастают наружу. У собак волосы прорастают не по отдельности, как у людей, а целыми пучками через одно отверстие на коже. При этом один из волос в пучке зачастую является более толстым и длинным, чем остальные, и называется остевым. Остальные волосы в пучке являются более короткими и мягкими по сравнению с ним.

Размер отдельных пучков может быть разным, в зависимости от типа шерсти собаки. Дерма состоит из соединительной ткани, а также эластичных волокон коллагена, придающих коже упругость и эластичность. Также в этом слое кожи располагаются нервные окончания (рецепторы) и мышцы, поднимающие волосы, благодаря которым собака может реагировать на прикосновение и боль. Мышцы, поднимающие волосы, также служат для проявления реакции собаки при общении со своими сородичами: при возбуждении шерсть собаки может вставать дыбом, чтобы тело казалось больше, а при необходимости проявления агрессии шерсть может подниматься на загривке и спине в целях предупреждения противника. Под дермой располагается подкожно-жировая клетчатка, которая, по существу, представляет собой защитный подкожный слой жира.

Хотелось бы отметить, что кровеносные сосуды и нервные окончания есть только в дерме и подкожно-жировой клетчатке. Кроме самой кожи, тело собаки также защищается от негативных внешних воздействий прорастающими из нее толстыми, длинными остевыми волосами, а также более короткими и мягкими пуховыми волосками подшерстка, обеспечивающими хорошую теплоизоляцию и сохранение нормальной температуры тела даже при очень низкой температуре окружающей среды. Кожный жир (сало), образующийся в сальных железах, расположенных в дерме, обеспечивает блеск шерсти собаки, а также надежную защиту от промокания. Кроме того, кожный жир выполняет важную защитную функцию в организме, уничтожая бактерии на поверхности кожи собаки.

Практическое руководство и руководство по шерсти животных

Анализ митохондриальной ДНК можно проводить на волосах животных, но в настоящее время он не проводится ни в одной государственной или федеральной судебно-медицинской лаборатории

.

Свидетельские показания

Свидетельские показания эксперта должны включать в себя образовательный компонент присяжных и судьи по доказательству волос, а также изложение результатов

в том виде, в каком они были опубликованы. Свидетель должен быть готов обсудить процедуры, использованные при вынесении заключения (ов), и защитить

мнений.Свидетель-эксперт должен стремиться способствовать лучшему пониманию методов исследования, теории переноса следовых материалов

, а также сильных и слабых сторон науки.

Значение и ценность

Судебно-медицинский анализ волос был признан судами в течение многих лет, но это не обязательно подтверждает научные данные.

Надежность обследования волос должна быть сопоставлена ​​с образованием и подготовкой экзаменатора, а также с процедурами

, используемыми в анализе.Экзамены должны быть объективными и беспристрастными, а вес результатов должен составлять

в соответствии с опытом и подготовкой экзаменатора.

Идентификация волос – это субъективная интерпретация объективных критериев. Вариабельность и распределение микроскопических характеристик

полезны для определения того, мог ли возникать сомнительный волос от конкретного человека.

Волосы животных в этом отношении отличаются от человеческих.Волосы животных не обладают достаточными индивидуальными характеристиками, чтобы отличить отдельных животных от других похожих животных. Тем не менее, различие между породами и типами животных возможно

и может быть полезно в расследовании.

Исследования (Bisbing and Wolner 1984; Gaudette and Keeping 1973) были проведены для определения значимости ассоциаций волос

. Некоторые из этих исследований пытались установить математическую вероятность совпадения.Лаборатория ФБР

не использует математические расчеты других исследователей и не поддерживает возможность установления числовой вероятности совпадения волос

.

Способность анализировать и интерпретировать характеристики волос – это навык, приобретенный в процессе обучения и тестирования. Новые эксперты должны изучить

образцов волос от различных видов и пород животных и пройти тесты на соответствие волос, чтобы продемонстрировать способность правильно связывать

волос с конкретным источником.

Парикмахерские ассоциации при рассмотрении дел должны подлежать процессу подтверждения, при котором другой квалифицированный эксперт проверяет соответствие

до того, как будет выдан отчет. Значимость совпадения волос зависит от различных качеств волос и опыта эксперта

. Чем больше количество ассоциаций, обнаруженных при рассмотрении дел, и чем больше количество перекрестных совпадений, тем выше вероятность ассоциации

.

Глоссарий

Анаген: Активно растущая корневая стадия.

Катаген: переходная стадия корня между стадией активно растущего анагена и стадией покоя телогена.

Микроскоп для сравнения: два микроскопа, соединенные оптическим мостом с разделенным экраном, для одновременного просмотра обоих полей зрения.

.

Кора: Средняя часть волос, простирающаяся от кутикулы до продолговатого мозга и содержащая пигментные гранулы, кортикальные сращения и яйцевидные

тельца.

Кортикальный фузи: Воздушные пространства, расположенные в коре волосков.

Кутикула: Прозрачный внешний слой стержня волоса, состоящий из перекрывающихся чешуек.

Меховые волосы: Тонкие волосы, которые составляют подшерсток млекопитающих и обеспечивают тепло.

Защитные волосы: Грубые волосы, обеспечивающие защиту, обычно длиннее, чем волосы меха.

Кератин: Волокнистый белок, образующий химическую основу волос, ногтей и перьев.

Медулла: Центральная часть волоса, центральная часть.

Меланин: пигмент, придающий цвет волосам.

Смешивается: Можно смешивать.

Яйцевидные тела: темные тела неизвестного происхождения, которые являются полезной отличительной характеристикой в ​​их образе внешнего вида.

Папилла: соединительная ткань, из которой волосы образуются из фолликула.

Гранулы пигмента: гранулы меланина, размер, форма, плотность и распределение которых различаются.

Чешуя: Наружная часть кутикулы, у человека уплощенная и черепичная, обращенная к дистальному концу стержня волоса.

Тактильные волосы: (Вибриссы): усы, встречающиеся только у животных.

Телоген: стадия покоя, когда корень принимает форму булавы и готов к естественному опаданию.

Веллус: Тонкие волосы на теле.

Ссылки

Бисбинг, Р.Э. и Вольнер, М.Ф. Микроскопическая дискриминация волос на голове близнецов, Journal of Forensic Sciences (1984) 29 (3): 780-

786.

Гистология волос как инструмент для судебно-медицинской идентификации некоторых виды домашних животных

EXCLI J.2018; 17: 663–670.

Ясер А. Ахмед

1 Кафедра гистологии, факультет ветеринарной медицины, Университет Саут-Вэлли, Кена, Египет

Сафват Али

2 Кафедра анатомии и эмбриологии, факультет ветеринарной медицины, Университет Миниа, Миниа, Египет

Ахмед Галлаб

3 Кафедра судебной медицины и токсикологии, Факультет ветеринарной медицины, Университет Саут-Вэлли, Кена, Египет

1 Кафедра гистологии, факультет ветеринарной медицины, Университет Саут-Вэлли, Кена, Египет

2 Кафедра анатомии и эмбриологии, факультет ветеринарной медицины, Университет Миниа, Миниа, Египет

Qena, Egypt, E-mail: [email protected]

Поступило 28.06.2018; Принято 2 июля 2018 г.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Вы можете свободно копировать, распространять и передавать работу, при условии указания автора и источника.

Abstract

Исследование шерсти животных на месте преступления может дать ценную информацию в ходе судебно-медицинских расследований. Однако местные справочные базы данных по идентификации шерсти животных встречаются редко.В настоящем исследовании мы проводим дифференциальный гистологический анализ шерсти некоторых домашних животных в Верхнем Египте. Для этого собирали остевой волос у крупных жвачных (буйволов, верблюдов и коров), мелких жвачных (овец и коз), лошадей (лошади и ослы) и собак (собаки и кошки) и проводили сравнительный анализ с помощью световой микроскопии. На основании рисунка чешуек на кутикуле волос, типа и диаметра мозгового вещества, а также пигментации были идентифицированы характерные отличительные черты каждого вида животных.Узор чешуи кутикулы был черепчатым у всех подопытных животных, за исключением осла, у которого были идентифицированы коронковые чешуйки. Тип края чешуи кутикулы, форма и расстояние между ними были характерны для каждого вида животных. Мозговое вещество волоса было непрерывным у большинства исследованных видов животных, за исключением овец, у которых был обнаружен фрагмент мозгового вещества. Диаметр мозгового вещества и края волос различаются в зависимости от вида животных. Пигментация стержня волоса не была обнаружена у всех подопытных животных, за исключением верблюда и буйвола, у которых были обнаружены гранулы и полосообразная пигментация.В заключение, настоящее исследование представляет собой первый шаг к подготовке полной местной справочной базы данных для идентификации шерсти животных, которая может быть использована в судебно-медицинских исследованиях.

Ключевые слова: волос животных, ветеринарная криминалистика, идентификация животных, мозговой слой волоса, волосяные чешуйки

Введение

Идентификация животных в судебной медицине является фундаментальной по многим причинам. Анализы останков животных, например волосы или кость на месте преступления могут помочь предоставить доказательства контакта с подозреваемым нападавшим (Bertino and Bertino, 2015 [2]; Knecht, 2012 [17]) или диагностировать некоторые токсические случаи. e.г. наличие в животных мышьяка, свинца или молибдена (Harker, 1993 [12]; Henderson, 1993 [13]; Krumbiegel et al., 2014 [18]). В ресторанах исследование останков животных может помочь выявить фальсификацию мяса, например мясо кошки, собаки или осла вместо кролика, козы или овцы. Кроме того, идентификация животных важна в случае незаконной торговли (Cooper and Cooper, 2008 [5]; Lawton and Cooper, 2009 [19]; ​​Nishant et al., 2017 [23]). Более того, Чернова (2014 [4]) представила принципиальное доказательство того, что исследование волос может дать некоторые свидетельства возраста.

Идентификация видов животных может проводиться на основе многих характеристик, включая морфологию останков животных, особенно волос и костей. Например, морфология остеонов может использоваться как инструмент для отличия млекопитающих от видов, не относящихся к млекопитающим (Ahmed et al., 2017 [1]). Морфология волос – еще один важный инструмент, который можно использовать для идентификации видов животных (ENFSI, 2015 [10]). Четыре основных типа волос были описаны у разных млекопитающих, из которых остевой волос является наиболее важным для дифференциации между различными видами животных (Knecht, 2012 [17]; Tridico, 2005 [25]).

Волосы состоят из двух частей: корня волоса, который внедряется в дерму кожи, и стержня волоса, который выступает над эпидермисом в виде цилиндрической структуры. Стержень волоса состоит из трех различных морфологических слоев (рис. 1): мозгового вещества (центральный слой), кутикулы (внешний слой) и коры (между мозговым веществом и кутикулой) (Knecht, 2012 [17]; Debelica and Thies , 2009 [7]; Дидрик, Кох, 2004 [9]). Мозговое вещество, самый внутренний слой стержня волоса, представляет собой кератиновую структуру в виде сот с воздушными промежутками между ними.Мозговое вещество волоса может быть непрерывным, прерывистым или фрагментарным, в зависимости от вида (Deedrick and Koch, 2004 [9]). Кора головного мозга содержит кератиновые волокна и пигменты, которые отвечают за окраску волос. Кутикула, самый внешний слой, состоит из перекрывающихся кератиновых чешуек (Deedrick and Koch, 2004 [9]). Были идентифицированы два основных паттерна чешуек кутикулы: (i) черепичная, включая яйцевидную, заостренную, удлиненную, уплощенную и зубчатую кутикулу; и (ii) коронковые, которые включают простые, зазубренные или зубчатые кутикулы.Расстояние между каждыми двумя последовательными краями чешуи может быть близким, средним или широким, в зависимости от вида животных (Debelica and Thies, 2009 [7]). Рисунок чешуек кутикулы, тип и диаметр мозгового вещества и / или характеристики пигментации могут использоваться для идентификации видов животных, а также для различения волос животных и человека на месте преступления (Brunner and Coman, 1974 [3] ]).

Поперечный разрез, показывающий слои стержня волоса

Высокое содержание цистеинсодержащего кератина и мертвых кератиноцитов делает волосы устойчивыми к посмертным изменениям и химическому разложению (Knecht, 2012 [17]; Harkey, 1993 [12]) ).Эта особенность увеличивает судебно-медицинское значение экспертизы волос при судебно-медицинских исследованиях.

Хотя для исследования волос человека доступно несколько исследований и баз данных, полные местные базы данных по сравнительной морфологии волос животных можно найти редко. В настоящем исследовании мы делаем первый шаг к созданию полной справочной базы данных для сравнительной морфологии волос домашних животных в Верхнем Египте.

Материалы и методы

Сбор и подготовка образцов

Верхний остевой волос на спине между лопатками был взят у трех живых взрослых особей мужского пола домашнего буйвола, верблюда, коровы, лошади, осла, овцы, козы, собаки и кошки из Города Луксор и Кена, Египет, в апреле и мае 2018 года.Собранные волосы были погружены в 70% этанол на 5 минут для удаления грязи и липких неволосатых материалов. Середину стержня волоса длиной примерно 2 см отрезали и готовили для исследования под световым микроскопом, как описано ниже.

Исследование рисунка чешуи кутикулы

Чешуйку кутикулы исследовали с использованием метода литья из желатина, как описано Cornally and Lawton (2016 [6]). Вкратце, 20% желатин был приготовлен в кипящей воде. Тонкую пленку желатина наносили на чистое предметное стекло.Стержни волос помещали поверхностно на желатиновую пленку и оставляли на ночь при комнатной температуре. Впоследствии волосы были удалены, оставив отпечаток чешуек на желатиновой повязке. Изображения получали при X40 с использованием светового микроскопа (Leica DMLS, Германия).

Исследование мозгового вещества и пигментации

Для визуализации мозгового вещества и пигментации волос применялись методы влажного или пермеантного монтажа, как описано ранее (Knecht, 2012 [17]). Вкратце, собранные волосы помещали на предметное стекло и закрепляли либо каплей воды (влажное крепление), либо монтажной средой DEPX (Thermo Fisher Scientific, Германия) (постоянное крепление) и покрывали покровным стеклом.Изображения получали при X100 с использованием светового микроскопа (Leica DMLS, Германия). Оценка результатов ; Бруннер и Коман, 1974 [3]; Корналли и Лоутон, 2016 [6]; Хаффман и Уоллес, 2012 [14]).

Результаты

На основании структуры чешуек кутикулы волоса, типа и диаметра мозгового вещества, а также пигментации волос были идентифицированы и сопоставлены домашние животные (крупные жвачные, лошади, мелкие жвачные и собаки) (Таблица 1; Рисунки 2 и 3) .

Сравнительный анализ морфологии волос у разных видов животных

Морфология чешуек кутикулы волос у разных видов животных. A. Buffalo; Б. верблюд; C. корова; D. лошадь; E. осел; F. овцы; Г. козел; H. собака; I. cat. Масштабная линейка: 25 мкм

Морфология мозгового вещества волос у разных видов животных. A. Buffalo; Б. верблюд; C. корова; D. лошадь; E. осел; F. овцы; Г. козел; H. собака; I. cat. Масштабная полоса: 62,5 мкм

Сравнительный анализ чешуек кутикулы волос для идентификации домашних животных

Образцы чешуек на кутикуле волос, тип края, форма и расстояние между чешуями были визуализированы и сравнены у испытуемых животных (Таблица 1; Рисунок 2 ).Чешуйки кутикулы были черепичными у всех подопытных животных, за исключением осла, у которого были идентифицированы коронковые чешуйки. По типу границы шкалы, форме и расстоянию тестируемые животные были четко дифференцированы. У буйволов обнаружены волнистые края кутикулы, близко-удаленные, в форме двойного шеврона. А у овец обнаружены чешуйки кутикулы с гладкими краями, неправильной мозаичной формы и широко расставленными. У собак тип края чешуи и расстояние были такими же, как у овцы, но правильной формы.У кошек обнаружены края зубчатой ​​чешуи неправильной формы с близкими расстояниями. У лошади и верблюда тип края чешуи, форма и расстояние были одинаковыми, проявлялись в виде зубчатых волн неправильной формы с промежуточными расстояниями. У коровы границы чешуи также были зубчатыми с промежуточными расстояниями, но имели форму регулярных волн (Таблица 1; Рисунок 2).

Сравнительный анализ мозгового вещества волоса и пигментации для идентификации домашних животных

Помимо морфологии волосяной чешуи, для идентификации и сравнения тестируемых домашних животных использовались тип, размер и края мозгового вещества, а также пигментация (таблица 1; рисунок 3).У всех подопытных животных наблюдался сплошной тип мозгового вещества, за исключением овцы, у которых мозговое вещество было фрагментарным. У буйвола и осла диаметр продолговатого мозга был очень широк, покрывая почти весь стержень волоса; поля были гладкими. Напротив, у лошади диаметр мозгового вещества был очень узким, менее одной трети стержня волоса, а края были зубчатыми или зазубренными. У козы диаметр продолговатого мозга был немного шире, чем у лошади, он занимал примерно треть стержня волоса с зазубренными краями.Приблизительно 50% стержня волоса у собаки было покрыто мозговым веществом, а края были гладкими. У верблюда, коровы и кошки мозговое вещество занимало примерно две трети стержня волоса; края были гладкими у верблюда и коровы, но слегка зазубрены у кошек. Пигментация стержня волоса не была обнаружена у всех испытанных животных, за исключением верблюда и буйвола, у которых были обнаружены гранулы и полосообразная пигментация (Таблица 1; Рисунок 3).

Обсуждение

Исследование волос играет важную роль в судебно-медицинской экспертизе.Анализ волос на месте преступления может помочь отследить подозрительный контакт. Более того, это может помочь диагностировать некоторые токсические случаи, например токсичность мышьяка, свинца и молибдена и определение продолжительности воздействия (Harkey, 1993 [12]; Henderson, 1993 [13]; Krumbiegel et al., 2014 [18]). У людей обследование волос используется также для выявления злоупотребления наркотиками, например. героин, амфетамин и каннабис (Sen, 2010 [24]). Устойчивость волос к посмертным изменениям и химическому разложению из-за высокого содержания цистеинсодержащего кератина (Knecht, 2012 [17]; Harkey, 1993 [12]) повысила их ценность в судебно-медицинских исследованиях.Однако область ветеринарной судебной медицины в целом, включая экспертизу волос, не так хорошо развита по сравнению с судебной медициной на людях. Хотя во всем мире доступно несколько локальных ключей для идентификации шерсти животных, например в Европе (Keller, 1978 [15], 1980 [16]; Lochte, 1938 [20]) и США (Mayer, 1952 [21]) такие региональные ключи отсутствуют в Египте. В настоящем исследовании был проведен сравнительный гистологический анализ шерсти домашних животных, включая крупных жвачных (буйволы, верблюды и коровы), мелких жвачных животных (овцы и козы), лошадей (лошади и ослы) и собак (собаки и кошки).Основываясь на морфологии чешуек кутикулы, мозгового вещества и пигментации волос, были зарегистрированы сравнительные характерные особенности с использованием имеющихся в настоящее время ключей для волос животных в литературе в качестве руководства (Knecht, 2012 [17]; Debelica and Thies, 2009 [7]; Brunner и Коман, 1974 [3]; Корналли и Лоутон, 2016 [6]; Хаффман и Уоллес, 2012 [14]).

Наши результаты аналогичны имеющимся в литературе (Knecht, 2012 [17]: Debelica and Thies, 2009 [7]; Brunner and Coman, 1974 [3]; Cornally and Lawton, 2016 [6]; Huffman and Wallace, 2012). [14]; Мукерджи и др., 2016 [22]; Триведи, 2015 [26]), но за некоторыми исключениями. Проведенный анализ показал, что кутикула у коровы нечеткого типа, края зубчатые, равномерно волнистые и средне-удаленные. Мозговое вещество сплошное, занимает более половины стержня волоса, пигменты в коре не обнаружены. Триведи (2015 [26]) сообщил о схожих результатах, за исключением того, что границы шкалы широкие, частично гладкие и частично зазубренные. У лошадей наши результаты показали, что мозговой мозг продолжается, занимая менее одной трети стержня у осла и покрывая почти все стержень лошади.Однако Гару и Триведи (2015 [26]) показали, что мозговое вещество волос у лошади фрагментарно. Чешуйки у овец черепичные, гладкие, неправильной мозаики и широко расставленные; мозговое вещество фрагментарно. У коз чешуйчатый узор кутикулы чередуется с зубчатыми, неправильными волнами, средне-удаленными краями; продолговатый мозг занимает примерно одну треть стержня волоса. Этот результат не согласуется с сообщениями в литературе, описывающими, что и у овец, и у коз чешуйки кутикулы расположены нерегулярно, а мозговой слой сплошной.Чешуйки кутикулы у собак черепичные, гладкие, лепестковые и широко расставленные, а продолговатый мозг занимает примерно половину стержня волоса; это отличается от вакуолизированной структуры мозгового вещества волоса, описанной Mukherjee et al. (2016 [22]). Возможным объяснением этого несоответствия могут быть адаптивные изменения из-за различных климатических условий.

При судебно-медицинских исследованиях важно различать волосы человека и животных. Это легко сделать, осмотрев мозговое вещество волоса.У большинства подопытных животных продолговатый мозг имеет большой диаметр, тогда как у человека мозговое вещество волоса обычно очень тонкое, фрагментарное или в некоторых случаях может отсутствовать (Deedrick and Koch, 2004 [8]). Исключение, основанное на настоящих результатах, составляет овца, у которой также был обнаружен тонкий фрагмент мозгового вещества волоса. Таким образом, тщательный анализ чешуек и пигментации волос необходим, чтобы различать волосы человека и овцы.

Хотя настоящие результаты дают четкую сравнительную картину между тестируемыми видами животных, одним ограничением является то, что трудно провести различие между различными линиями животных в одном семействе только по морфологии волос.Для этого требуется дальнейший анализ.

В заключение, настоящее исследование представляет собой первый шаг к подготовке местной справочной базы данных для идентификации шерсти животных, которая может быть использована в судебно-медицинских исследованиях. Необходимы дальнейшие исследования с использованием более сложных методов, чтобы получить полный местный атлас для идентификации животных.

Список литературы

1. Ахмед Ю., Абдельсабур-Халаф М., Халил Ф. Отсутствие типичной гаверсовской системы в компактной кости некоторых видов рептилий и птиц.Азиатский J Biol Sci. 2017; 10: 98–103. [Google Scholar] 2. Бертино А.Дж., Бертино П. Криминалистика: основы и исследования (список курсов MindTap) 2-е изд. Мейсон, Огайо: обучение Cengage; 2015. [Google Scholar] 3. Бруннер Х., Коман Б.Дж. Идентификация волос млекопитающих. Мельбурн: Inkata Press; 1974. [Google Scholar] 4. Чернова О.Ф. Сканирующая электронная микроскопия мозгового вещества волоса орангутана, шимпанзе и человека. Докл биол. Наук. 2014; 45: 199–202. [PubMed] [Google Scholar] 5. Купер Дж. Э., Купер МЭ.Введение в ветеринарию и сравнительную судебную медицину. Оксфорд: Уайли-Блэквелл; 2008. [Google Scholar] 6. Cornally A, Lawton C. Руководство по идентификации волос ирландских млекопитающих. Дублин: Служба национальных парков и дикой природы, Департамент искусств, культурного наследия, региональных, сельских и гэльских районов; 2016 г. (Ирландские руководства по дикой природе, № 92). [Google Scholar] 7. Debelica A, Thies ML. Атлас и ключ к волосам наземных млекопитающих Техаса. Лаббок, Техас: Музей Техасского технологического университета; 2009. (Музей Техасского технологического университета, специальные публикации, No.55). [Google Scholar] 8. Дидрик DW, Кох SL. Микроскопия волос. Часть I: Практическое руководство и руководство для волос животных. Forensic Sci Commun. 2004. 6 (1): 1–45. [Google Scholar] 9. Дидрик DW, Кох SL. Микроскопия волос Часть II: Практическое руководство и руководство для волос животных. Forensic Sci Commun. 2004. 6 (3): 1–32. [Google Scholar] 10. ENFSI, Европейская сеть институтов судебной медицины. Руководство по передовой практике микроскопического исследования и сравнения волос человека и животных. ENFSI-BPM-THG-03. ENFSI; 2015 г.[Google Scholar] 11. Гару Дж., Триведи С. Образцы чешуек кутикулы, мозгового вещества и пигмента у лошадиных. J Chem Biol Phys Sci. 2015; 5 (2): 1441–1446. [Google Scholar] 12. Харки MR. Анатомия и физиология волос. Forensic Sci Int. 1993. 63 (1-3): 9–18. [PubMed] [Google Scholar] 13. Хендерсон ГЛ. Механизмы проникновения препарата в волосы. Forensic Sci Int. 1993. 63 (1-3): 19–29. [PubMed] [Google Scholar] 14. Хаффман Дж. Э., Уоллес Дж. Р. Криминалистика дикой природы: методы и приложения. Чичестер, Великобритания: Wiley; 2012. [Google Scholar] 15.Келлер А. Determination des mammiferes de la Suisse par leur pelage. I. Alpidae et soricidae. Revue Suisse Zool. 1978; 85: 758–761. [Google Scholar] 16. Келлер А. Determination des mammiferes de la Suisse par leur pelage. II. Диагностируйте семью. III. Lagomorpha, Rodentia (partim) Revue Suisse Zool. 1980; 87: 781–796. [Google Scholar] 17. Кнехт Л. Использование морфологии волос при идентификации млекопитающих. В: Хаффман Дж. Э., Уоллес Дж. Р., редакторы. Криминалистика дикой природы: методы и приложения. Чичестер, Великобритания: Wiley; 2012 г.С. 129–143. [Google Scholar] 18. Крумбигель Ф., Хастедт М., Эйхберг С., Корренс Н., Гаперт Р., Хартвиг ​​С. и др. Анализ волос для выявления длительного использования нестероидных противовоспалительных препаратов и его связи с желудочно-кишечным кровотечением: исследование 268 образцов волос и крови из случаев вскрытия. Forensic Sci Med Pathol. 2014; 10 (1): 18–28. [PubMed] [Google Scholar] 19. Лоутон MPC, Купер Дж. Э. Посещение места преступления против дикой природы. Appl Herpetol. 2009; 6: 29–45. [Google Scholar] 20. Lochte T. Atlas der menschlichen und tierischen Haare.Лейпциг: Schöps Verlag; 1938. [Google Scholar] 21. Mayer WV. Волосы калифорнийских млекопитающих с ключами к спинным остевым волосам калифорнийских млекопитающих. Американский натуралист из Мидленда. 1952; 48: 480–512. [Google Scholar] 22. Mukherjee P, ChhayaPasi, Patel S, Dhurwey S. Сравнительный трихологический анализ обычных домашних млекопитающих района Джабалпур. Int J Adv Res Biol Sci. 2016; 3 (2): 93–98. [Google Scholar] 23. Nishant K, Vrijesh KY, Ajay KR. Судебно-медицинская экспертиза: современные методы и их ограничения.J Forensic Sci Criminol. 2017; 5 (4): 402. [Google Scholar] 24. Сен Дж. Человеческие волосы для идентификации личности и документирования злоупотребления наркотиками и психоактивными веществами. Антрополог. 2010. 12 (1): 47–58. [Google Scholar] 25. Тридико С. Исследование, анализ и применение волос в судебной медицине – шерсть животных. Forensic Sci Rev.2005; 17 (1): 17–28. [PubMed] [Google Scholar] 26. Триведи С. Сравнение рисунков чешуек кутикулы, мозгового вещества и пигмента в волосах домашних коз, овец, коров и буйволов из Раджастана (Индия). J Chem Biol Phys Sci.2015; 5: 570–577. [Google Scholar]

Гистология волос как инструмент судебно-медицинской идентификации некоторых видов домашних животных

EXCLI J. 2018; 17: 663–670.

Ясер А. Ахмед

1 Кафедра гистологии, факультет ветеринарной медицины, Университет Саут-Вэлли, Кена, Египет

Сафват Али

2 Кафедра анатомии и эмбриологии, факультет ветеринарной медицины, Университет Миниа, Миниа, Египет

Ахмед Галлаб

3 Кафедра судебной медицины и токсикологии, Факультет ветеринарной медицины, Университет Саут-Вэлли, Кена, Египет

1 Кафедра гистологии, факультет ветеринарной медицины, Университет Саут-Вэлли, Кена, Египет

2 Кафедра анатомии и эмбриологии, факультет ветеринарной медицины, Университет Миниа, Миниа, Египет

Qena, Egypt, E-mail: [email protected]

Поступило 28.06.2018; Принято 2 июля 2018 г.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Вы можете свободно копировать, распространять и передавать работу, при условии указания автора и источника.

Abstract

Исследование шерсти животных на месте преступления может дать ценную информацию в ходе судебно-медицинских расследований. Однако местные справочные базы данных по идентификации шерсти животных встречаются редко.В настоящем исследовании мы проводим дифференциальный гистологический анализ шерсти некоторых домашних животных в Верхнем Египте. Для этого собирали остевой волос у крупных жвачных (буйволов, верблюдов и коров), мелких жвачных (овец и коз), лошадей (лошади и ослы) и собак (собаки и кошки) и проводили сравнительный анализ с помощью световой микроскопии. На основании рисунка чешуек на кутикуле волос, типа и диаметра мозгового вещества, а также пигментации были идентифицированы характерные отличительные черты каждого вида животных.Узор чешуи кутикулы был черепчатым у всех подопытных животных, за исключением осла, у которого были идентифицированы коронковые чешуйки. Тип края чешуи кутикулы, форма и расстояние между ними были характерны для каждого вида животных. Мозговое вещество волоса было непрерывным у большинства исследованных видов животных, за исключением овец, у которых был обнаружен фрагмент мозгового вещества. Диаметр мозгового вещества и края волос различаются в зависимости от вида животных. Пигментация стержня волоса не была обнаружена у всех подопытных животных, за исключением верблюда и буйвола, у которых были обнаружены гранулы и полосообразная пигментация.В заключение, настоящее исследование представляет собой первый шаг к подготовке полной местной справочной базы данных для идентификации шерсти животных, которая может быть использована в судебно-медицинских исследованиях.

Ключевые слова: волос животных, ветеринарная криминалистика, идентификация животных, мозговой слой волоса, волосяные чешуйки

Введение

Идентификация животных в судебной медицине является фундаментальной по многим причинам. Анализы останков животных, например волосы или кость на месте преступления могут помочь предоставить доказательства контакта с подозреваемым нападавшим (Bertino and Bertino, 2015 [2]; Knecht, 2012 [17]) или диагностировать некоторые токсические случаи. e.г. наличие в животных мышьяка, свинца или молибдена (Harker, 1993 [12]; Henderson, 1993 [13]; Krumbiegel et al., 2014 [18]). В ресторанах исследование останков животных может помочь выявить фальсификацию мяса, например мясо кошки, собаки или осла вместо кролика, козы или овцы. Кроме того, идентификация животных важна в случае незаконной торговли (Cooper and Cooper, 2008 [5]; Lawton and Cooper, 2009 [19]; ​​Nishant et al., 2017 [23]). Более того, Чернова (2014 [4]) представила принципиальное доказательство того, что исследование волос может дать некоторые свидетельства возраста.

Идентификация видов животных может проводиться на основе многих характеристик, включая морфологию останков животных, особенно волос и костей. Например, морфология остеонов может использоваться как инструмент для отличия млекопитающих от видов, не относящихся к млекопитающим (Ahmed et al., 2017 [1]). Морфология волос – еще один важный инструмент, который можно использовать для идентификации видов животных (ENFSI, 2015 [10]). Четыре основных типа волос были описаны у разных млекопитающих, из которых остевой волос является наиболее важным для дифференциации между различными видами животных (Knecht, 2012 [17]; Tridico, 2005 [25]).

Волосы состоят из двух частей: корня волоса, который внедряется в дерму кожи, и стержня волоса, который выступает над эпидермисом в виде цилиндрической структуры. Стержень волоса состоит из трех различных морфологических слоев (рис. 1): мозгового вещества (центральный слой), кутикулы (внешний слой) и коры (между мозговым веществом и кутикулой) (Knecht, 2012 [17]; Debelica and Thies , 2009 [7]; Дидрик, Кох, 2004 [9]). Мозговое вещество, самый внутренний слой стержня волоса, представляет собой кератиновую структуру в виде сот с воздушными промежутками между ними.Мозговое вещество волоса может быть непрерывным, прерывистым или фрагментарным, в зависимости от вида (Deedrick and Koch, 2004 [9]). Кора головного мозга содержит кератиновые волокна и пигменты, которые отвечают за окраску волос. Кутикула, самый внешний слой, состоит из перекрывающихся кератиновых чешуек (Deedrick and Koch, 2004 [9]). Были идентифицированы два основных паттерна чешуек кутикулы: (i) черепичная, включая яйцевидную, заостренную, удлиненную, уплощенную и зубчатую кутикулу; и (ii) коронковые, которые включают простые, зазубренные или зубчатые кутикулы.Расстояние между каждыми двумя последовательными краями чешуи может быть близким, средним или широким, в зависимости от вида животных (Debelica and Thies, 2009 [7]). Рисунок чешуек кутикулы, тип и диаметр мозгового вещества и / или характеристики пигментации могут использоваться для идентификации видов животных, а также для различения волос животных и человека на месте преступления (Brunner and Coman, 1974 [3] ]).

Поперечный разрез, показывающий слои стержня волоса

Высокое содержание цистеинсодержащего кератина и мертвых кератиноцитов делает волосы устойчивыми к посмертным изменениям и химическому разложению (Knecht, 2012 [17]; Harkey, 1993 [12]) ).Эта особенность увеличивает судебно-медицинское значение экспертизы волос при судебно-медицинских исследованиях.

Хотя для исследования волос человека доступно несколько исследований и баз данных, полные местные базы данных по сравнительной морфологии волос животных можно найти редко. В настоящем исследовании мы делаем первый шаг к созданию полной справочной базы данных для сравнительной морфологии волос домашних животных в Верхнем Египте.

Материалы и методы

Сбор и подготовка образцов

Верхний остевой волос на спине между лопатками был взят у трех живых взрослых особей мужского пола домашнего буйвола, верблюда, коровы, лошади, осла, овцы, козы, собаки и кошки из Города Луксор и Кена, Египет, в апреле и мае 2018 года.Собранные волосы были погружены в 70% этанол на 5 минут для удаления грязи и липких неволосатых материалов. Середину стержня волоса длиной примерно 2 см отрезали и готовили для исследования под световым микроскопом, как описано ниже.

Исследование рисунка чешуи кутикулы

Чешуйку кутикулы исследовали с использованием метода литья из желатина, как описано Cornally and Lawton (2016 [6]). Вкратце, 20% желатин был приготовлен в кипящей воде. Тонкую пленку желатина наносили на чистое предметное стекло.Стержни волос помещали поверхностно на желатиновую пленку и оставляли на ночь при комнатной температуре. Впоследствии волосы были удалены, оставив отпечаток чешуек на желатиновой повязке. Изображения получали при X40 с использованием светового микроскопа (Leica DMLS, Германия).

Исследование мозгового вещества и пигментации

Для визуализации мозгового вещества и пигментации волос применялись методы влажного или пермеантного монтажа, как описано ранее (Knecht, 2012 [17]). Вкратце, собранные волосы помещали на предметное стекло и закрепляли либо каплей воды (влажное крепление), либо монтажной средой DEPX (Thermo Fisher Scientific, Германия) (постоянное крепление) и покрывали покровным стеклом.Изображения получали при X100 с использованием светового микроскопа (Leica DMLS, Германия). Оценка результатов ; Бруннер и Коман, 1974 [3]; Корналли и Лоутон, 2016 [6]; Хаффман и Уоллес, 2012 [14]).

Результаты

На основании структуры чешуек кутикулы волоса, типа и диаметра мозгового вещества, а также пигментации волос были идентифицированы и сопоставлены домашние животные (крупные жвачные, лошади, мелкие жвачные и собаки) (Таблица 1; Рисунки 2 и 3) .

Сравнительный анализ морфологии волос у разных видов животных

Морфология чешуек кутикулы волос у разных видов животных. A. Buffalo; Б. верблюд; C. корова; D. лошадь; E. осел; F. овцы; Г. козел; H. собака; I. cat. Масштабная линейка: 25 мкм

Морфология мозгового вещества волос у разных видов животных. A. Buffalo; Б. верблюд; C. корова; D. лошадь; E. осел; F. овцы; Г. козел; H. собака; I. cat. Масштабная полоса: 62,5 мкм

Сравнительный анализ чешуек кутикулы волос для идентификации домашних животных

Образцы чешуек на кутикуле волос, тип края, форма и расстояние между чешуями были визуализированы и сравнены у испытуемых животных (Таблица 1; Рисунок 2 ).Чешуйки кутикулы были черепичными у всех подопытных животных, за исключением осла, у которого были идентифицированы коронковые чешуйки. По типу границы шкалы, форме и расстоянию тестируемые животные были четко дифференцированы. У буйволов обнаружены волнистые края кутикулы, близко-удаленные, в форме двойного шеврона. А у овец обнаружены чешуйки кутикулы с гладкими краями, неправильной мозаичной формы и широко расставленными. У собак тип края чешуи и расстояние были такими же, как у овцы, но правильной формы.У кошек обнаружены края зубчатой ​​чешуи неправильной формы с близкими расстояниями. У лошади и верблюда тип края чешуи, форма и расстояние были одинаковыми, проявлялись в виде зубчатых волн неправильной формы с промежуточными расстояниями. У коровы границы чешуи также были зубчатыми с промежуточными расстояниями, но имели форму регулярных волн (Таблица 1; Рисунок 2).

Сравнительный анализ мозгового вещества волоса и пигментации для идентификации домашних животных

Помимо морфологии волосяной чешуи, для идентификации и сравнения тестируемых домашних животных использовались тип, размер и края мозгового вещества, а также пигментация (таблица 1; рисунок 3).У всех подопытных животных наблюдался сплошной тип мозгового вещества, за исключением овцы, у которых мозговое вещество было фрагментарным. У буйвола и осла диаметр продолговатого мозга был очень широк, покрывая почти весь стержень волоса; поля были гладкими. Напротив, у лошади диаметр мозгового вещества был очень узким, менее одной трети стержня волоса, а края были зубчатыми или зазубренными. У козы диаметр продолговатого мозга был немного шире, чем у лошади, он занимал примерно треть стержня волоса с зазубренными краями.Приблизительно 50% стержня волоса у собаки было покрыто мозговым веществом, а края были гладкими. У верблюда, коровы и кошки мозговое вещество занимало примерно две трети стержня волоса; края были гладкими у верблюда и коровы, но слегка зазубрены у кошек. Пигментация стержня волоса не была обнаружена у всех испытанных животных, за исключением верблюда и буйвола, у которых были обнаружены гранулы и полосообразная пигментация (Таблица 1; Рисунок 3).

Обсуждение

Исследование волос играет важную роль в судебно-медицинской экспертизе.Анализ волос на месте преступления может помочь отследить подозрительный контакт. Более того, это может помочь диагностировать некоторые токсические случаи, например токсичность мышьяка, свинца и молибдена и определение продолжительности воздействия (Harkey, 1993 [12]; Henderson, 1993 [13]; Krumbiegel et al., 2014 [18]). У людей обследование волос используется также для выявления злоупотребления наркотиками, например. героин, амфетамин и каннабис (Sen, 2010 [24]). Устойчивость волос к посмертным изменениям и химическому разложению из-за высокого содержания цистеинсодержащего кератина (Knecht, 2012 [17]; Harkey, 1993 [12]) повысила их ценность в судебно-медицинских исследованиях.Однако область ветеринарной судебной медицины в целом, включая экспертизу волос, не так хорошо развита по сравнению с судебной медициной на людях. Хотя во всем мире доступно несколько локальных ключей для идентификации шерсти животных, например в Европе (Keller, 1978 [15], 1980 [16]; Lochte, 1938 [20]) и США (Mayer, 1952 [21]) такие региональные ключи отсутствуют в Египте. В настоящем исследовании был проведен сравнительный гистологический анализ шерсти домашних животных, включая крупных жвачных (буйволы, верблюды и коровы), мелких жвачных животных (овцы и козы), лошадей (лошади и ослы) и собак (собаки и кошки).Основываясь на морфологии чешуек кутикулы, мозгового вещества и пигментации волос, были зарегистрированы сравнительные характерные особенности с использованием имеющихся в настоящее время ключей для волос животных в литературе в качестве руководства (Knecht, 2012 [17]; Debelica and Thies, 2009 [7]; Brunner и Коман, 1974 [3]; Корналли и Лоутон, 2016 [6]; Хаффман и Уоллес, 2012 [14]).

Наши результаты аналогичны имеющимся в литературе (Knecht, 2012 [17]: Debelica and Thies, 2009 [7]; Brunner and Coman, 1974 [3]; Cornally and Lawton, 2016 [6]; Huffman and Wallace, 2012). [14]; Мукерджи и др., 2016 [22]; Триведи, 2015 [26]), но за некоторыми исключениями. Проведенный анализ показал, что кутикула у коровы нечеткого типа, края зубчатые, равномерно волнистые и средне-удаленные. Мозговое вещество сплошное, занимает более половины стержня волоса, пигменты в коре не обнаружены. Триведи (2015 [26]) сообщил о схожих результатах, за исключением того, что границы шкалы широкие, частично гладкие и частично зазубренные. У лошадей наши результаты показали, что мозговой мозг продолжается, занимая менее одной трети стержня у осла и покрывая почти все стержень лошади.Однако Гару и Триведи (2015 [26]) показали, что мозговое вещество волос у лошади фрагментарно. Чешуйки у овец черепичные, гладкие, неправильной мозаики и широко расставленные; мозговое вещество фрагментарно. У коз чешуйчатый узор кутикулы чередуется с зубчатыми, неправильными волнами, средне-удаленными краями; продолговатый мозг занимает примерно одну треть стержня волоса. Этот результат не согласуется с сообщениями в литературе, описывающими, что и у овец, и у коз чешуйки кутикулы расположены нерегулярно, а мозговой слой сплошной.Чешуйки кутикулы у собак черепичные, гладкие, лепестковые и широко расставленные, а продолговатый мозг занимает примерно половину стержня волоса; это отличается от вакуолизированной структуры мозгового вещества волоса, описанной Mukherjee et al. (2016 [22]). Возможным объяснением этого несоответствия могут быть адаптивные изменения из-за различных климатических условий.

При судебно-медицинских исследованиях важно различать волосы человека и животных. Это легко сделать, осмотрев мозговое вещество волоса.У большинства подопытных животных продолговатый мозг имеет большой диаметр, тогда как у человека мозговое вещество волоса обычно очень тонкое, фрагментарное или в некоторых случаях может отсутствовать (Deedrick and Koch, 2004 [8]). Исключение, основанное на настоящих результатах, составляет овца, у которой также был обнаружен тонкий фрагмент мозгового вещества волоса. Таким образом, тщательный анализ чешуек и пигментации волос необходим, чтобы различать волосы человека и овцы.

Хотя настоящие результаты дают четкую сравнительную картину между тестируемыми видами животных, одним ограничением является то, что трудно провести различие между различными линиями животных в одном семействе только по морфологии волос.Для этого требуется дальнейший анализ.

В заключение, настоящее исследование представляет собой первый шаг к подготовке местной справочной базы данных для идентификации шерсти животных, которая может быть использована в судебно-медицинских исследованиях. Необходимы дальнейшие исследования с использованием более сложных методов, чтобы получить полный местный атлас для идентификации животных.

Список литературы

1. Ахмед Ю., Абдельсабур-Халаф М., Халил Ф. Отсутствие типичной гаверсовской системы в компактной кости некоторых видов рептилий и птиц.Азиатский J Biol Sci. 2017; 10: 98–103. [Google Scholar] 2. Бертино А.Дж., Бертино П. Криминалистика: основы и исследования (список курсов MindTap) 2-е изд. Мейсон, Огайо: обучение Cengage; 2015. [Google Scholar] 3. Бруннер Х., Коман Б.Дж. Идентификация волос млекопитающих. Мельбурн: Inkata Press; 1974. [Google Scholar] 4. Чернова О.Ф. Сканирующая электронная микроскопия мозгового вещества волоса орангутана, шимпанзе и человека. Докл биол. Наук. 2014; 45: 199–202. [PubMed] [Google Scholar] 5. Купер Дж. Э., Купер МЭ.Введение в ветеринарию и сравнительную судебную медицину. Оксфорд: Уайли-Блэквелл; 2008. [Google Scholar] 6. Cornally A, Lawton C. Руководство по идентификации волос ирландских млекопитающих. Дублин: Служба национальных парков и дикой природы, Департамент искусств, культурного наследия, региональных, сельских и гэльских районов; 2016 г. (Ирландские руководства по дикой природе, № 92). [Google Scholar] 7. Debelica A, Thies ML. Атлас и ключ к волосам наземных млекопитающих Техаса. Лаббок, Техас: Музей Техасского технологического университета; 2009. (Музей Техасского технологического университета, специальные публикации, No.55). [Google Scholar] 8. Дидрик DW, Кох SL. Микроскопия волос. Часть I: Практическое руководство и руководство для волос животных. Forensic Sci Commun. 2004. 6 (1): 1–45. [Google Scholar] 9. Дидрик DW, Кох SL. Микроскопия волос Часть II: Практическое руководство и руководство для волос животных. Forensic Sci Commun. 2004. 6 (3): 1–32. [Google Scholar] 10. ENFSI, Европейская сеть институтов судебной медицины. Руководство по передовой практике микроскопического исследования и сравнения волос человека и животных. ENFSI-BPM-THG-03. ENFSI; 2015 г.[Google Scholar] 11. Гару Дж., Триведи С. Образцы чешуек кутикулы, мозгового вещества и пигмента у лошадиных. J Chem Biol Phys Sci. 2015; 5 (2): 1441–1446. [Google Scholar] 12. Харки MR. Анатомия и физиология волос. Forensic Sci Int. 1993. 63 (1-3): 9–18. [PubMed] [Google Scholar] 13. Хендерсон ГЛ. Механизмы проникновения препарата в волосы. Forensic Sci Int. 1993. 63 (1-3): 19–29. [PubMed] [Google Scholar] 14. Хаффман Дж. Э., Уоллес Дж. Р. Криминалистика дикой природы: методы и приложения. Чичестер, Великобритания: Wiley; 2012. [Google Scholar] 15.Келлер А. Determination des mammiferes de la Suisse par leur pelage. I. Alpidae et soricidae. Revue Suisse Zool. 1978; 85: 758–761. [Google Scholar] 16. Келлер А. Determination des mammiferes de la Suisse par leur pelage. II. Диагностируйте семью. III. Lagomorpha, Rodentia (partim) Revue Suisse Zool. 1980; 87: 781–796. [Google Scholar] 17. Кнехт Л. Использование морфологии волос при идентификации млекопитающих. В: Хаффман Дж. Э., Уоллес Дж. Р., редакторы. Криминалистика дикой природы: методы и приложения. Чичестер, Великобритания: Wiley; 2012 г.С. 129–143. [Google Scholar] 18. Крумбигель Ф., Хастедт М., Эйхберг С., Корренс Н., Гаперт Р., Хартвиг ​​С. и др. Анализ волос для выявления длительного использования нестероидных противовоспалительных препаратов и его связи с желудочно-кишечным кровотечением: исследование 268 образцов волос и крови из случаев вскрытия. Forensic Sci Med Pathol. 2014; 10 (1): 18–28. [PubMed] [Google Scholar] 19. Лоутон MPC, Купер Дж. Э. Посещение места преступления против дикой природы. Appl Herpetol. 2009; 6: 29–45. [Google Scholar] 20. Lochte T. Atlas der menschlichen und tierischen Haare.Лейпциг: Schöps Verlag; 1938. [Google Scholar] 21. Mayer WV. Волосы калифорнийских млекопитающих с ключами к спинным остевым волосам калифорнийских млекопитающих. Американский натуралист из Мидленда. 1952; 48: 480–512. [Google Scholar] 22. Mukherjee P, ChhayaPasi, Patel S, Dhurwey S. Сравнительный трихологический анализ обычных домашних млекопитающих района Джабалпур. Int J Adv Res Biol Sci. 2016; 3 (2): 93–98. [Google Scholar] 23. Nishant K, Vrijesh KY, Ajay KR. Судебно-медицинская экспертиза: современные методы и их ограничения.J Forensic Sci Criminol. 2017; 5 (4): 402. [Google Scholar] 24. Сен Дж. Человеческие волосы для идентификации личности и документирования злоупотребления наркотиками и психоактивными веществами. Антрополог. 2010. 12 (1): 47–58. [Google Scholar] 25. Тридико С. Исследование, анализ и применение волос в судебной медицине – шерсть животных. Forensic Sci Rev.2005; 17 (1): 17–28. [PubMed] [Google Scholar] 26. Триведи С. Сравнение рисунков чешуек кутикулы, мозгового вещества и пигмента в волосах домашних коз, овец, коров и буйволов из Раджастана (Индия). J Chem Biol Phys Sci.2015; 5: 570–577. [Google Scholar]

Гистология волос как инструмент судебно-медицинской идентификации некоторых видов домашних животных

EXCLI J. 2018; 17: 663–670.

Ясер А. Ахмед

1 Кафедра гистологии, факультет ветеринарной медицины, Университет Саут-Вэлли, Кена, Египет

Сафват Али

2 Кафедра анатомии и эмбриологии, факультет ветеринарной медицины, Университет Миниа, Миниа, Египет

Ахмед Галлаб

3 Кафедра судебной медицины и токсикологии, Факультет ветеринарной медицины, Университет Саут-Вэлли, Кена, Египет

1 Кафедра гистологии, факультет ветеринарной медицины, Университет Саут-Вэлли, Кена, Египет

2 Кафедра анатомии и эмбриологии, факультет ветеринарной медицины, Университет Миниа, Миниа, Египет

Qena, Egypt, E-mail: [email protected]

Поступило 28.06.2018; Принято 2 июля 2018 г.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Вы можете свободно копировать, распространять и передавать работу, при условии указания автора и источника.

Abstract

Исследование шерсти животных на месте преступления может дать ценную информацию в ходе судебно-медицинских расследований. Однако местные справочные базы данных по идентификации шерсти животных встречаются редко.В настоящем исследовании мы проводим дифференциальный гистологический анализ шерсти некоторых домашних животных в Верхнем Египте. Для этого собирали остевой волос у крупных жвачных (буйволов, верблюдов и коров), мелких жвачных (овец и коз), лошадей (лошади и ослы) и собак (собаки и кошки) и проводили сравнительный анализ с помощью световой микроскопии. На основании рисунка чешуек на кутикуле волос, типа и диаметра мозгового вещества, а также пигментации были идентифицированы характерные отличительные черты каждого вида животных.Узор чешуи кутикулы был черепчатым у всех подопытных животных, за исключением осла, у которого были идентифицированы коронковые чешуйки. Тип края чешуи кутикулы, форма и расстояние между ними были характерны для каждого вида животных. Мозговое вещество волоса было непрерывным у большинства исследованных видов животных, за исключением овец, у которых был обнаружен фрагмент мозгового вещества. Диаметр мозгового вещества и края волос различаются в зависимости от вида животных. Пигментация стержня волоса не была обнаружена у всех подопытных животных, за исключением верблюда и буйвола, у которых были обнаружены гранулы и полосообразная пигментация.В заключение, настоящее исследование представляет собой первый шаг к подготовке полной местной справочной базы данных для идентификации шерсти животных, которая может быть использована в судебно-медицинских исследованиях.

Ключевые слова: волос животных, ветеринарная криминалистика, идентификация животных, мозговой слой волоса, волосяные чешуйки

Введение

Идентификация животных в судебной медицине является фундаментальной по многим причинам. Анализы останков животных, например волосы или кость на месте преступления могут помочь предоставить доказательства контакта с подозреваемым нападавшим (Bertino and Bertino, 2015 [2]; Knecht, 2012 [17]) или диагностировать некоторые токсические случаи. e.г. наличие в животных мышьяка, свинца или молибдена (Harker, 1993 [12]; Henderson, 1993 [13]; Krumbiegel et al., 2014 [18]). В ресторанах исследование останков животных может помочь выявить фальсификацию мяса, например мясо кошки, собаки или осла вместо кролика, козы или овцы. Кроме того, идентификация животных важна в случае незаконной торговли (Cooper and Cooper, 2008 [5]; Lawton and Cooper, 2009 [19]; ​​Nishant et al., 2017 [23]). Более того, Чернова (2014 [4]) представила принципиальное доказательство того, что исследование волос может дать некоторые свидетельства возраста.

Идентификация видов животных может проводиться на основе многих характеристик, включая морфологию останков животных, особенно волос и костей. Например, морфология остеонов может использоваться как инструмент для отличия млекопитающих от видов, не относящихся к млекопитающим (Ahmed et al., 2017 [1]). Морфология волос – еще один важный инструмент, который можно использовать для идентификации видов животных (ENFSI, 2015 [10]). Четыре основных типа волос были описаны у разных млекопитающих, из которых остевой волос является наиболее важным для дифференциации между различными видами животных (Knecht, 2012 [17]; Tridico, 2005 [25]).

Волосы состоят из двух частей: корня волоса, который внедряется в дерму кожи, и стержня волоса, который выступает над эпидермисом в виде цилиндрической структуры. Стержень волоса состоит из трех различных морфологических слоев (рис. 1): мозгового вещества (центральный слой), кутикулы (внешний слой) и коры (между мозговым веществом и кутикулой) (Knecht, 2012 [17]; Debelica and Thies , 2009 [7]; Дидрик, Кох, 2004 [9]). Мозговое вещество, самый внутренний слой стержня волоса, представляет собой кератиновую структуру в виде сот с воздушными промежутками между ними.Мозговое вещество волоса может быть непрерывным, прерывистым или фрагментарным, в зависимости от вида (Deedrick and Koch, 2004 [9]). Кора головного мозга содержит кератиновые волокна и пигменты, которые отвечают за окраску волос. Кутикула, самый внешний слой, состоит из перекрывающихся кератиновых чешуек (Deedrick and Koch, 2004 [9]). Были идентифицированы два основных паттерна чешуек кутикулы: (i) черепичная, включая яйцевидную, заостренную, удлиненную, уплощенную и зубчатую кутикулу; и (ii) коронковые, которые включают простые, зазубренные или зубчатые кутикулы.Расстояние между каждыми двумя последовательными краями чешуи может быть близким, средним или широким, в зависимости от вида животных (Debelica and Thies, 2009 [7]). Рисунок чешуек кутикулы, тип и диаметр мозгового вещества и / или характеристики пигментации могут использоваться для идентификации видов животных, а также для различения волос животных и человека на месте преступления (Brunner and Coman, 1974 [3] ]).

Поперечный разрез, показывающий слои стержня волоса

Высокое содержание цистеинсодержащего кератина и мертвых кератиноцитов делает волосы устойчивыми к посмертным изменениям и химическому разложению (Knecht, 2012 [17]; Harkey, 1993 [12]) ).Эта особенность увеличивает судебно-медицинское значение экспертизы волос при судебно-медицинских исследованиях.

Хотя для исследования волос человека доступно несколько исследований и баз данных, полные местные базы данных по сравнительной морфологии волос животных можно найти редко. В настоящем исследовании мы делаем первый шаг к созданию полной справочной базы данных для сравнительной морфологии волос домашних животных в Верхнем Египте.

Материалы и методы

Сбор и подготовка образцов

Верхний остевой волос на спине между лопатками был взят у трех живых взрослых особей мужского пола домашнего буйвола, верблюда, коровы, лошади, осла, овцы, козы, собаки и кошки из Города Луксор и Кена, Египет, в апреле и мае 2018 года.Собранные волосы были погружены в 70% этанол на 5 минут для удаления грязи и липких неволосатых материалов. Середину стержня волоса длиной примерно 2 см отрезали и готовили для исследования под световым микроскопом, как описано ниже.

Исследование рисунка чешуи кутикулы

Чешуйку кутикулы исследовали с использованием метода литья из желатина, как описано Cornally and Lawton (2016 [6]). Вкратце, 20% желатин был приготовлен в кипящей воде. Тонкую пленку желатина наносили на чистое предметное стекло.Стержни волос помещали поверхностно на желатиновую пленку и оставляли на ночь при комнатной температуре. Впоследствии волосы были удалены, оставив отпечаток чешуек на желатиновой повязке. Изображения получали при X40 с использованием светового микроскопа (Leica DMLS, Германия).

Исследование мозгового вещества и пигментации

Для визуализации мозгового вещества и пигментации волос применялись методы влажного или пермеантного монтажа, как описано ранее (Knecht, 2012 [17]). Вкратце, собранные волосы помещали на предметное стекло и закрепляли либо каплей воды (влажное крепление), либо монтажной средой DEPX (Thermo Fisher Scientific, Германия) (постоянное крепление) и покрывали покровным стеклом.Изображения получали при X100 с использованием светового микроскопа (Leica DMLS, Германия). Оценка результатов ; Бруннер и Коман, 1974 [3]; Корналли и Лоутон, 2016 [6]; Хаффман и Уоллес, 2012 [14]).

Результаты

На основании структуры чешуек кутикулы волоса, типа и диаметра мозгового вещества, а также пигментации волос были идентифицированы и сопоставлены домашние животные (крупные жвачные, лошади, мелкие жвачные и собаки) (Таблица 1; Рисунки 2 и 3) .

Сравнительный анализ морфологии волос у разных видов животных

Морфология чешуек кутикулы волос у разных видов животных. A. Buffalo; Б. верблюд; C. корова; D. лошадь; E. осел; F. овцы; Г. козел; H. собака; I. cat. Масштабная линейка: 25 мкм

Морфология мозгового вещества волос у разных видов животных. A. Buffalo; Б. верблюд; C. корова; D. лошадь; E. осел; F. овцы; Г. козел; H. собака; I. cat. Масштабная полоса: 62,5 мкм

Сравнительный анализ чешуек кутикулы волос для идентификации домашних животных

Образцы чешуек на кутикуле волос, тип края, форма и расстояние между чешуями были визуализированы и сравнены у испытуемых животных (Таблица 1; Рисунок 2 ).Чешуйки кутикулы были черепичными у всех подопытных животных, за исключением осла, у которого были идентифицированы коронковые чешуйки. По типу границы шкалы, форме и расстоянию тестируемые животные были четко дифференцированы. У буйволов обнаружены волнистые края кутикулы, близко-удаленные, в форме двойного шеврона. А у овец обнаружены чешуйки кутикулы с гладкими краями, неправильной мозаичной формы и широко расставленными. У собак тип края чешуи и расстояние были такими же, как у овцы, но правильной формы.У кошек обнаружены края зубчатой ​​чешуи неправильной формы с близкими расстояниями. У лошади и верблюда тип края чешуи, форма и расстояние были одинаковыми, проявлялись в виде зубчатых волн неправильной формы с промежуточными расстояниями. У коровы границы чешуи также были зубчатыми с промежуточными расстояниями, но имели форму регулярных волн (Таблица 1; Рисунок 2).

Сравнительный анализ мозгового вещества волоса и пигментации для идентификации домашних животных

Помимо морфологии волосяной чешуи, для идентификации и сравнения тестируемых домашних животных использовались тип, размер и края мозгового вещества, а также пигментация (таблица 1; рисунок 3).У всех подопытных животных наблюдался сплошной тип мозгового вещества, за исключением овцы, у которых мозговое вещество было фрагментарным. У буйвола и осла диаметр продолговатого мозга был очень широк, покрывая почти весь стержень волоса; поля были гладкими. Напротив, у лошади диаметр мозгового вещества был очень узким, менее одной трети стержня волоса, а края были зубчатыми или зазубренными. У козы диаметр продолговатого мозга был немного шире, чем у лошади, он занимал примерно треть стержня волоса с зазубренными краями.Приблизительно 50% стержня волоса у собаки было покрыто мозговым веществом, а края были гладкими. У верблюда, коровы и кошки мозговое вещество занимало примерно две трети стержня волоса; края были гладкими у верблюда и коровы, но слегка зазубрены у кошек. Пигментация стержня волоса не была обнаружена у всех испытанных животных, за исключением верблюда и буйвола, у которых были обнаружены гранулы и полосообразная пигментация (Таблица 1; Рисунок 3).

Обсуждение

Исследование волос играет важную роль в судебно-медицинской экспертизе.Анализ волос на месте преступления может помочь отследить подозрительный контакт. Более того, это может помочь диагностировать некоторые токсические случаи, например токсичность мышьяка, свинца и молибдена и определение продолжительности воздействия (Harkey, 1993 [12]; Henderson, 1993 [13]; Krumbiegel et al., 2014 [18]). У людей обследование волос используется также для выявления злоупотребления наркотиками, например. героин, амфетамин и каннабис (Sen, 2010 [24]). Устойчивость волос к посмертным изменениям и химическому разложению из-за высокого содержания цистеинсодержащего кератина (Knecht, 2012 [17]; Harkey, 1993 [12]) повысила их ценность в судебно-медицинских исследованиях.Однако область ветеринарной судебной медицины в целом, включая экспертизу волос, не так хорошо развита по сравнению с судебной медициной на людях. Хотя во всем мире доступно несколько локальных ключей для идентификации шерсти животных, например в Европе (Keller, 1978 [15], 1980 [16]; Lochte, 1938 [20]) и США (Mayer, 1952 [21]) такие региональные ключи отсутствуют в Египте. В настоящем исследовании был проведен сравнительный гистологический анализ шерсти домашних животных, включая крупных жвачных (буйволы, верблюды и коровы), мелких жвачных животных (овцы и козы), лошадей (лошади и ослы) и собак (собаки и кошки).Основываясь на морфологии чешуек кутикулы, мозгового вещества и пигментации волос, были зарегистрированы сравнительные характерные особенности с использованием имеющихся в настоящее время ключей для волос животных в литературе в качестве руководства (Knecht, 2012 [17]; Debelica and Thies, 2009 [7]; Brunner и Коман, 1974 [3]; Корналли и Лоутон, 2016 [6]; Хаффман и Уоллес, 2012 [14]).

Наши результаты аналогичны имеющимся в литературе (Knecht, 2012 [17]: Debelica and Thies, 2009 [7]; Brunner and Coman, 1974 [3]; Cornally and Lawton, 2016 [6]; Huffman and Wallace, 2012). [14]; Мукерджи и др., 2016 [22]; Триведи, 2015 [26]), но за некоторыми исключениями. Проведенный анализ показал, что кутикула у коровы нечеткого типа, края зубчатые, равномерно волнистые и средне-удаленные. Мозговое вещество сплошное, занимает более половины стержня волоса, пигменты в коре не обнаружены. Триведи (2015 [26]) сообщил о схожих результатах, за исключением того, что границы шкалы широкие, частично гладкие и частично зазубренные. У лошадей наши результаты показали, что мозговой мозг продолжается, занимая менее одной трети стержня у осла и покрывая почти все стержень лошади.Однако Гару и Триведи (2015 [26]) показали, что мозговое вещество волос у лошади фрагментарно. Чешуйки у овец черепичные, гладкие, неправильной мозаики и широко расставленные; мозговое вещество фрагментарно. У коз чешуйчатый узор кутикулы чередуется с зубчатыми, неправильными волнами, средне-удаленными краями; продолговатый мозг занимает примерно одну треть стержня волоса. Этот результат не согласуется с сообщениями в литературе, описывающими, что и у овец, и у коз чешуйки кутикулы расположены нерегулярно, а мозговой слой сплошной.Чешуйки кутикулы у собак черепичные, гладкие, лепестковые и широко расставленные, а продолговатый мозг занимает примерно половину стержня волоса; это отличается от вакуолизированной структуры мозгового вещества волоса, описанной Mukherjee et al. (2016 [22]). Возможным объяснением этого несоответствия могут быть адаптивные изменения из-за различных климатических условий.

При судебно-медицинских исследованиях важно различать волосы человека и животных. Это легко сделать, осмотрев мозговое вещество волоса.У большинства подопытных животных продолговатый мозг имеет большой диаметр, тогда как у человека мозговое вещество волоса обычно очень тонкое, фрагментарное или в некоторых случаях может отсутствовать (Deedrick and Koch, 2004 [8]). Исключение, основанное на настоящих результатах, составляет овца, у которой также был обнаружен тонкий фрагмент мозгового вещества волоса. Таким образом, тщательный анализ чешуек и пигментации волос необходим, чтобы различать волосы человека и овцы.

Хотя настоящие результаты дают четкую сравнительную картину между тестируемыми видами животных, одним ограничением является то, что трудно провести различие между различными линиями животных в одном семействе только по морфологии волос.Для этого требуется дальнейший анализ.

В заключение, настоящее исследование представляет собой первый шаг к подготовке местной справочной базы данных для идентификации шерсти животных, которая может быть использована в судебно-медицинских исследованиях. Необходимы дальнейшие исследования с использованием более сложных методов, чтобы получить полный местный атлас для идентификации животных.

Список литературы

1. Ахмед Ю., Абдельсабур-Халаф М., Халил Ф. Отсутствие типичной гаверсовской системы в компактной кости некоторых видов рептилий и птиц.Азиатский J Biol Sci. 2017; 10: 98–103. [Google Scholar] 2. Бертино А.Дж., Бертино П. Криминалистика: основы и исследования (список курсов MindTap) 2-е изд. Мейсон, Огайо: обучение Cengage; 2015. [Google Scholar] 3. Бруннер Х., Коман Б.Дж. Идентификация волос млекопитающих. Мельбурн: Inkata Press; 1974. [Google Scholar] 4. Чернова О.Ф. Сканирующая электронная микроскопия мозгового вещества волоса орангутана, шимпанзе и человека. Докл биол. Наук. 2014; 45: 199–202. [PubMed] [Google Scholar] 5. Купер Дж. Э., Купер МЭ.Введение в ветеринарию и сравнительную судебную медицину. Оксфорд: Уайли-Блэквелл; 2008. [Google Scholar] 6. Cornally A, Lawton C. Руководство по идентификации волос ирландских млекопитающих. Дублин: Служба национальных парков и дикой природы, Департамент искусств, культурного наследия, региональных, сельских и гэльских районов; 2016 г. (Ирландские руководства по дикой природе, № 92). [Google Scholar] 7. Debelica A, Thies ML. Атлас и ключ к волосам наземных млекопитающих Техаса. Лаббок, Техас: Музей Техасского технологического университета; 2009. (Музей Техасского технологического университета, специальные публикации, No.55). [Google Scholar] 8. Дидрик DW, Кох SL. Микроскопия волос. Часть I: Практическое руководство и руководство для волос животных. Forensic Sci Commun. 2004. 6 (1): 1–45. [Google Scholar] 9. Дидрик DW, Кох SL. Микроскопия волос Часть II: Практическое руководство и руководство для волос животных. Forensic Sci Commun. 2004. 6 (3): 1–32. [Google Scholar] 10. ENFSI, Европейская сеть институтов судебной медицины. Руководство по передовой практике микроскопического исследования и сравнения волос человека и животных. ENFSI-BPM-THG-03. ENFSI; 2015 г.[Google Scholar] 11. Гару Дж., Триведи С. Образцы чешуек кутикулы, мозгового вещества и пигмента у лошадиных. J Chem Biol Phys Sci. 2015; 5 (2): 1441–1446. [Google Scholar] 12. Харки MR. Анатомия и физиология волос. Forensic Sci Int. 1993. 63 (1-3): 9–18. [PubMed] [Google Scholar] 13. Хендерсон ГЛ. Механизмы проникновения препарата в волосы. Forensic Sci Int. 1993. 63 (1-3): 19–29. [PubMed] [Google Scholar] 14. Хаффман Дж. Э., Уоллес Дж. Р. Криминалистика дикой природы: методы и приложения. Чичестер, Великобритания: Wiley; 2012. [Google Scholar] 15.Келлер А. Determination des mammiferes de la Suisse par leur pelage. I. Alpidae et soricidae. Revue Suisse Zool. 1978; 85: 758–761. [Google Scholar] 16. Келлер А. Determination des mammiferes de la Suisse par leur pelage. II. Диагностируйте семью. III. Lagomorpha, Rodentia (partim) Revue Suisse Zool. 1980; 87: 781–796. [Google Scholar] 17. Кнехт Л. Использование морфологии волос при идентификации млекопитающих. В: Хаффман Дж. Э., Уоллес Дж. Р., редакторы. Криминалистика дикой природы: методы и приложения. Чичестер, Великобритания: Wiley; 2012 г.С. 129–143. [Google Scholar] 18. Крумбигель Ф., Хастедт М., Эйхберг С., Корренс Н., Гаперт Р., Хартвиг ​​С. и др. Анализ волос для выявления длительного использования нестероидных противовоспалительных препаратов и его связи с желудочно-кишечным кровотечением: исследование 268 образцов волос и крови из случаев вскрытия. Forensic Sci Med Pathol. 2014; 10 (1): 18–28. [PubMed] [Google Scholar] 19. Лоутон MPC, Купер Дж. Э. Посещение места преступления против дикой природы. Appl Herpetol. 2009; 6: 29–45. [Google Scholar] 20. Lochte T. Atlas der menschlichen und tierischen Haare.Лейпциг: Schöps Verlag; 1938. [Google Scholar] 21. Mayer WV. Волосы калифорнийских млекопитающих с ключами к спинным остевым волосам калифорнийских млекопитающих. Американский натуралист из Мидленда. 1952; 48: 480–512. [Google Scholar] 22. Mukherjee P, ChhayaPasi, Patel S, Dhurwey S. Сравнительный трихологический анализ обычных домашних млекопитающих района Джабалпур. Int J Adv Res Biol Sci. 2016; 3 (2): 93–98. [Google Scholar] 23. Nishant K, Vrijesh KY, Ajay KR. Судебно-медицинская экспертиза: современные методы и их ограничения.J Forensic Sci Criminol. 2017; 5 (4): 402. [Google Scholar] 24. Сен Дж. Человеческие волосы для идентификации личности и документирования злоупотребления наркотиками и психоактивными веществами. Антрополог. 2010. 12 (1): 47–58. [Google Scholar] 25. Тридико С. Исследование, анализ и применение волос в судебной медицине – шерсть животных. Forensic Sci Rev.2005; 17 (1): 17–28. [PubMed] [Google Scholar] 26. Триведи С. Сравнение рисунков чешуек кутикулы, мозгового вещества и пигмента в волосах домашних коз, овец, коров и буйволов из Раджастана (Индия). J Chem Biol Phys Sci.2015; 5: 570–577. [Google Scholar]

Анализ образцов волос с использованием микроскопических и молекулярных методов для подтверждения заявлений о наличии редких видов животных

Malays J Med Sci. 2009 июль-сентябрь; 16 (3): 35–40.

Программа судебной медицины, Школа медицинских наук, Медицинский кампус Университета Саинс, Малайзия, Джин Раджа Перемпуан Зайнаб II, 16150 Кубанг Кериан, Келантан, Малайзия

Для переписки: д-р Зафарина Зайнуддин, доктор философии (Глазго), Программа судебных наук, Школа медицинских наук , Медицинский кампус Universiti Sains Malaysia, 16150 Kubang Kerian, Kelantan, тел .: + 609-767 7616, факс: 609 764 7884, электронная почта: [email protected]

Поступила в редакцию 10 сентября 2008 г .; Принято в 2009 г. 24 мая.

Авторские права © Penerbit Universiti Sains Malaysia, 2009

Аннотация

Справочная информация:

Неопознанный вид животных, названный Дженглот, который, как утверждается, является редким живым видом, был недавно обнаружен в глубоких джунглях Ириан-Джая, Индонезия ; привезен бизнесменом в Куала-Лумпур, Малайзия; и выставлен в местном музее. Владелец туш Дженгло попросил провести анализ ДНК Дженгло, чтобы установить его вид.

Методы:

Поскольку мышца выглядела очень сухой и восстановление ДНК было чрезвычайно трудным, мы использовали шерсть животных для дальнейшего анализа. Образцы волос были собраны у трех разных дженглотов, которые различались по цвету и внешнему виду. Образцы были обозначены буквами A, B, C и D соответственно.

Результаты:

Микроскопические характеристики показали, что все четыре образца волос были человеческого происхождения, с медуллярным индексом менее 1/3 и распределением пигмента по периферии.Чешуйчатый узор на образцах волос был мозаичным, что придавало уверенности гипотезе о человеческом происхождении. В образцах B и C была обнаружена сухая корневая оболочка, что противоречило ожиданиям, поскольку метод сбора образцов оставил несколько сантиметров волос на теле Jenglots. Образец D имел черные гранулы красителя на поверхности кутикулы. Секвенирование области гипервариабельного сегмента I митохондриальной ДНК (мтДНК) (HVS-I) показало полиморфизм в положениях 16140, 16182C, 16183C, 16189, 16217 и 16274 и гетероплазмию в положениях 16112, 16232 и 16251, гаплотип мтДНК, специфичный для человека, который был единообразно по всем образцам.

Выводы:

На основании этих выводов был сделан вывод, что маловероятно, что образцы волос Дженгло произошли от какого-либо вида животных.

Ключевые слова: Волосы, митохондриальная ДНК, микроскопический анализ, науки о здоровье

Введение

Морфологическое исследование образцов волос является первым шагом в судебном сравнении волос. Основные медико-правовые проблемы, связанные с экспертизой волос, включают определение вида, происхождения волос, установление происхождения волос на теле и, наконец, сравнение контрольного образца волос жертвы с образцом волос с места преступления.Хотя невозможно однозначно идентифицировать образец волос, происходящих из головы конкретного человека, однозначное определение человеческого происхождения может быть установлено на основе микроскопического исследования кутикулы, коры, мозгового вещества и пигментных гранул волос (1).

Волосы человека и животных имеют сходство в том, что они имеют внешнюю кутикулу, кору и продолговатый мозг. Наружная поверхность волос покрыта чешуей. Несмотря на сходные морфологические особенности, чешуйчатый рисунок дает отличительные характеристики для волос животных и человека.Чешуя шерсти животного имеет много различий, таких как корончатый (подобный макушке) и шиповатый узор, тогда как у людей чешуйчатый узор имеет «черепичный» тип (сплющенный) () (2,3). Кроме того, медуллярный индекс, который представляет собой отношение ширины мозгового вещества к диаметру волоса, у людей составляет 1/3 и ниже по сравнению с более чем 1/3 в волосах животных из-за большей ширины продолговатого мозга у животных. (2,3).

Типичная диаграмма, показывающая различные узоры чешуек на волосах: а, узор из чешуек является уникальным для человека; б, шиповатый; c, корональные узоры наблюдаются на волосах животных.

С развитием криминалистического типирования ДНК, микроскопические сравнения волос и анализ ДНК могут дополнять друг друга и предоставлять информацию об источнике волос. В данном случае образцы волос были получены от трех дженглотов, которые, как утверждается, являются редким видом живых животных, обитающих только в глубоких джунглях Ириан-Джая, Индонезия. Три дженглота были куплены на Западной Яве малазийским бизнесменом для своей личной коллекции и выставлены в одном из музеев Куала-Лумпура, где они привлекли множество посетителей.Затем владелец туш Дженгло обратился к авторам с просьбой провести анализ ДНК, чтобы убедиться в правдивости утверждения о том, что они являются редким видом животных. Образцы волос были взяты из трех разных джинлотов и были помечены как A, B, C и D. Образцы A и B были взяты из туши среднего размера Jenglot, которая была 32 см высотой. Образец C был взят из Jenglot высотой 16,8 см, тогда как образец D был взят из самого большого Jenglot, высота которого составляла 61,3 см. Все образцы волос были взяты из области головы Jenglots путем срезания на дистальном конце волос.

Материалы и методы

Несколько прядей волос помещали параллельно на предметное стекло микроскопа и добавляли две капли воды на волосы, чтобы удерживать их на месте. На волосы помещали покровное стекло, и их сканировали по длине в 100 и 400 раз под сложным микроскопом для наблюдения за морфологическими характеристиками кутикулы и продолговатого мозга, а также за распределением пигмента в коре головного мозга. Медуллярный индекс и диаметр волос рассчитывали с помощью окулярного микрометра, откалиброванного с помощью предметного микрометра на 100x и 400x (4).

Часто бывает очень сложно непосредственно наблюдать узор чешуек на прядях волос на предметном стекле. Поэтому была сделана слепка с использованием лака для ногтей, чтобы получить отпечаток чешуек. Тонкий слой лака для ногтей наносили на предметное стекло микроскопа, а в середину предметного стекла помещали волосы. Ему давали постоять 15 минут, чтобы лак для ногтей мог затвердеть, а затем волосы были осторожно удалены с помощью щипцов (4). Масштабный образец наблюдали под сложным микроскопом при 100x и 400x.

ДНК

экстрагировали из каждого образца волос с использованием набора для экстракции волос и тканей Promega и системы Promega DNA IQ ™ (Promega, США) в соответствии с протоколами производителя. Образцы волос были тщательно промыты с использованием мыльного раствора и высушены на воздухе перед экстракцией, чтобы избежать загрязнения. Область гипервариабельного сегмента I (HVS-I) мтДНК человека амплифицировали с использованием двух наборов специфичных для человека праймеров (L15996 и {“type”: “entrez-нуклеотид”, “attrs”: {“text”: “h26213”, “term_id”: “881033”, “term_text”: “h26213”}} h26213; L16128 и {“type”: “entrez-нуклеотид”, “attrs”: {“text”: “h26432”, “term_id”: ” 881252 “,” term_text “:” h26432 “}} h26432) (5) и последовательность.О полиморфизмах сообщали путем выравнивания последовательности HVS-I из образцов волос с кембриджской эталонной последовательностью (6).

Результаты и обсуждение

Волосы – это продукт кожи, образованный структурой, называемой волосяным фолликулом, и встречается только у млекопитающих. Волосяные фолликулы у человека развиваются во время внутриутробного развития, и после рождения новые фолликулы не образуются. Волосы состоят из белкового кератина, а также являются основным компонентом ногтей пальцев рук и ног (7).

Судебно-медицинский анализ волосяных центров по цвету и структуре, определенным с помощью микроскопического увеличения.Стержень волоса имеет три важных для судебной экспертизы слоя: кутикулу, кору и мозговое вещество. Кутикула имеет перекрывающиеся внешние чешуйки, что помогает в идентификации видов. Чешуя человеческого волоса состоит из четырехугольников, в то время как на волосах животных видны различные узоры, такие как венечная (корончатая) и шиповатая чешуя (1, 2, 4).

Внутри кутикулы волоса находится кора головного мозга, состоящая из веретенообразных клеток, содержащих цветные пигменты; способ распределения пигментов помогает идентифицировать волосы у конкретных людей.Цвет волос в основном является результатом пигментов, а пигменты человеческих волос отличаются от пигментов других млекопитающих. Человеческие волосы обычно имеют одинаковый цвет и пигментацию по всей длине волосяного стержня, тогда как волосы животных могут показывать радикальные изменения цвета на коротком расстоянии – явление, известное как полосатость (4). Распределение и плотность пигментов в волосах человека и животных также можно идентифицировать. Пигментация волос человека распределена равномерно и плотнее по направлению к кутикуле, тогда как пигментация волос животных распределена более централизованно, т.е.э., плотнее к мозговому веществу (1,2,4,8,9).

В центре стержня волоса находится мозговое вещество, которое также ценно для определения вида. Медуллярный индекс животных (отношение диаметра мозгового вещества к диаметру стержня) больше, чем у людей. У людей медуллярный индекс меньше 1/3, в то время как костномозговой индекс животных больше 1/3. Однако мозговое вещество часто фрагментировано или прерывисто, что может привести к различиям в идентификации волос одного и того же человека (1,2,4,8,9).

Результаты исследования четырех образцов волос, обозначенных A, B, C и D, показаны на. Было обнаружено, что все образцы волос имели медуллярный индекс ниже 1/3, что указывает на человеческое происхождение (1,4,8,9). Более того, умеренные колебания диаметра стержня наблюдались во всех четырех образцах (), а узор чешуи был черепичным, что указывало на человеческое происхождение () (1,4,8,9). Пигменты были распределены больше по краю кутикулы, что также является признаком человеческого происхождения (1,4,7–10).

Типичные волосы из образца C (сердцевинные), демонстрирующие умеренное изменение диаметра стержня (100x).

Оттиск чешуи, демонстрирующий мозаичный характер чешуек волос Дженгло (400x).

Медуллированные волосы с гранулами пигмента ближе к кутикуле (100x).

Таблица 1:

Результаты морфологического исследования образцов волос

Исследованные характеристики Образец A Образец B Образец C 32
Цвет Черные и седые волосы Черные и седые волосы Коричневые и седые волосы Большинство волос были темными с черноватыми гранулами красителя на поверхности кутикулы; очень мало без гранул красителя
Медулла Медуллированная и немедуллированная Медуллированная и немедуллированная В основном немедуллярная и несколько с мозговым веществом Немного55 волосков с тусклым видимым слоем

9 –

Морфология конца Обрезка с одного конца и сужающийся кончик
  1. В основном срезанный с одного конца и сужающийся кончик

  2. Немного с высушенным корнем волос на одном конце и с отметками от среза на другой конец

  1. В основном срезанный с одного конца и с суженным концом

  2. Немного с высушенным корнем волос на одном конце и с отметками среза на другом конце

Срезанный с одного конца и с коническим наконечником
Диаметр вала Крупная и обычно с небольшими отклонениями или без них (80–110 мкм) Крупные и обычные только с небольшими вариациями или без изменений (80–120 мкм) Крупные и обычно с небольшими вариациями или без них (80–110 мкм) Крупные и обычно с небольшими вариациями или без них (80–120 мкм)
Пигмент распределение Пигмент оказался более плотным по направлению к периферии (кутикула) Пигмент оказался более плотным по направлению к периферии (кутикула) Пигмент оказался более плотным по направлению к периферии (кутикула) Пигмент оказался более плотным по направлению к периферии (кутикула)
Чешуя Чересчатая чешуя Чересчатая чешуя Челюстная чешуя Черепичная чешуя
9055 – Краситель – Гранулы красителя можно увидеть на поверхности кутикулы, также было обнаружено, что они растворены в ацетоне, который использовался для снятия слепков шкалы

Bl Гранулы ack красителя были четко видны при микроскопическом исследовании прозрачных отпечатков лака для ногтей на волосах, что указывает на окрашивание волос в образце D ().Несколько волосков из образцов B и C также имели неповрежденный высушенный корень на другом конце срезанного кончика, что указывало на то, что волосы были имплантированы вверх ногами на головы Дженглотов ().

Гранулы черного красителя, обнаруженные при закреплении волос из образца D для литья окалины в лаке для ногтей (100x).

Волосы из образца B с высушенным корнем волос, появившимся на другом конце срезанного кончика, что указывает на то, что волосы были имплантированы вверх ногами на голову Дженгло (100x).

Область HVS-I мтДНК была успешно амплифицирована с использованием специфичных для человека праймеров, что подтверждает морфологические данные, указывающие на человеческое происхождение этих волос.Анализ последовательности фрагмента HVS-I показал полиморфизм в положениях 16140, 16182C, 16183C, 16189, 16217 и 16274 и гетероплазмию в положениях 16112, 16232 и 16251. Этот гаплотип был согласован во всех образцах, что свидетельствует о материнской связи между владельцами волосы или что все образцы волос могли быть получены от одного и того же человека.

Заключение

Классический морфологический анализ образцов волос в сочетании с анализом на основе последовательностей мтДНК позволил опровергнуть утверждение о редком виде животных в данном случае.Наблюдаемые морфологические характеристики и анализ последовательности мтДНК доказали, что образцы волос человеческого происхождения были имплантированы на головы туш Дженгло. Это, безусловно, опровергает утверждение и миф о том, что Дженглот – редкий вид животных.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить декана Школы медицинских наук, Universiti Sains Malaysia, за разрешение провести это исследование с использованием школьных помещений.

Сноски

Вклад авторов

Концепция и дизайн, окончательное утверждение статьи: ZZ Сбор, сборка, анализ и интерпретация данных; Составление статьи: СП, ЗЗ

Список литературы

1.Gaudette BD. Дополнительное обсуждение вероятностей и сравнений человеческих волос. J Forensic Sci. 1982; 27: 279–289. [PubMed] [Google Scholar] 4. Робертсон Дж. Судебная экспертиза волос. Тейлор и Фрэнсис; Лондон: 1999. Судебно-медицинское и микроскопическое исследование человеческих волос; С. 79–154. [Google Scholar] 5. Lutz S, Weisser HJ, Heizmann J, Pollak S. Расположение и частота полиморфных позиций в контрольной области мтДНК людей из Германии. Int J Legal Med. 1998. 111: 67–77. [PubMed] [Google Scholar] 6.Эндрюс Р.М., Кубака И., Чиннери П.Ф., Лайттоулерс Р.Н., Тернбулл Д.М., Хауэлл Н. Повторный анализ и пересмотр кембриджской эталонной последовательности для митохондриальной ДНК человека. Нат Жене. 1999; 23: 147. [PubMed] [Google Scholar] 7. Montagna W, Vanscott EJ. Биология роста волос. В: Монтанья В., Эллис Р.А., редакторы. Нью-Йорк: Academic Press Inc; 1958. С. 39–64. [Google Scholar] 8. Саферштейн Р. Криминалистика: Введение в судебную медицину. Нью-Джерси: Prentice-Hall Inc; 1977. С. 133–141. [Google Scholar] 9.Deadman HA. Труды Международного симпозиума по судебному сравнению волос; Федеральное Бюро Расследований. Типография правительства США; Вашингтон, округ Колумбия: 1985. Сравнение человеческих волос на основе микроскопических характеристик; С. 45–50. [Google Scholar] 10. Кирк PL. Расследование преступлений, вещественные доказательства и полицейская лаборатория. Нью-Йорк: Interscience Publishers Inc; 1953. С. 152–175. [Google Scholar]

характеристик волос млекопитающих | Государственный университет Хендерсона

Ренн Тумлисон

Одной из отличительных характеристик млекопитающих является защитный рост, известный как волосы.Два основных типа волос обеспечивают либо защиту (остевые волосы), либо изоляцию (подшерсток).

Это изображение меха речной выдры было получено из сложенного участка дубленой кожи. Шипы – это остевые волосы, выступающие над мягким, но плотно уложенным подшерстком. При идентификации чаще всего используются остевые волосы.

Осторожные волосы млекопитающих различаются не только по цвету, но и по микроскопическому строению. Остевой волос состоит из трех основных компонентов: внешнего слоя, называемого кутикулой; средний слой, называемый корой; и внутренний слой, называемый мозговым веществом.Кутикула имеет различный масштаб, кора содержит пигмент окрашенных волос, а продолговатый мозг варьируется от отсутствующего до очень сложного.

Осторожные волоски опоссума обычно белые. Мозговое вещество целое и заполняет большую часть стержня. Проникновение из коры в наполненный воздухом продолговатый мозг (нижнее фото). Когда воздух не удален из мозгового вещества, остаются пузырьки воздуха, что приводит к появлению сероватого оттенка (верхнее фото).

У большинства более мелких грызунов мозговое вещество заполняет большую часть ствола, но пигментированные корковые вторжения выступают в продолговатый мозг.Обратите внимание, что кора снаружи не имеет пигмента; пигмент располагается только в корковых интрузиях. Это состояние получило название «база грызунов».

На верхнем фото показаны разные цвета. Деталь (фото внизу) раскрывает узоры кутикулярных чешуек.

Обратите внимание на крайнее развитие кутикулярных чешуек на этих трех волосках.

Кроты живут под землей и подвержены воздействию грязи и воды. Каждый волос сделан с широкой лопатчатой ​​защитной областью (кончиком).В мокром состоянии эти щитки слипаются и помогают предотвратить попадание грязи или воды из шерсти на кожу. В норе кроту, возможно, придется отступить, если он соприкоснется с твердым предметом. В результате изменение направления волос может привести к попаданию грязи на волосы. В качестве противодействия этому есть несколько тонких участков (стриктур), которые позволяют верхней части волос двигаться, не нарушая прикорневую область. На этой фотографии можно увидеть как щиты, так и стриктуры.

Структура кротовых волос делает их настолько мягкими, что это тезка повязки под названием «молескин».”Исторически сложилось так, что женщины, которым нужна была пуховка, но не имели доступа к хлопку, предположительно использовали кожу родинки в качестве заменителя.

Костный мозг речной выдры занимает около трети ширины древка. Обратите внимание на пигмент в коре головного мозга (коричневые пятна).

У бобра кора головного мозга заполняет большую часть вала. Фактически, мозговое вещество может отсутствовать, быть очень тонким (а иногда и сломанным), но самое большее – только около трети ширины стержня. Все три состояния можно увидеть в волосах на фото.

У кошачьих мозговое вещество широкое и обычно вакуолизированное. Вакуоли бывают разных размеров и имеют форму веретена или футбольного мяча.

У кроликов мозговое вещество практически заполняет стержень. Медулла имеет форму многорядной лестницы, что означает, что он выглядит как несколько расположенных рядом волнистых лестниц. Черные точки на этих двух фотографиях – это пузырьки воздуха в отсеках каждой лестницы, которые не были удалены во время подготовки этого слайда.

Волосы оленей легко идентифицировать, потому что мозговое вещество почти заполняет стержень и имеет форму непрерывной решетки (соты).Браконьер, обвиняемый в незаконном убийстве оленя, может утверждать, что прядь волос, взятая в качестве доказательства с задней части его грузовика, на самом деле принадлежит кролику. Сравните фотографию оленьей шерсти (показаны два волоска) с предыдущими фотографиями кроличьей шерсти, чтобы понять, почему его аргумент может быть легко опровергнут.

Волосы человека часто изучаются, когда они появляются на местах преступлений. Есть несколько признаков, которые можно сравнить, чтобы определить, совпадают ли два образца волос, чтобы оценить, могли ли они принадлежать одному и тому же человеку.

Волосы трех особей имеют различную ширину и цвет.

Волосы человека либо не имеют продолговатого мозга (верхнее фото), либо имеют тонкий аморфный мозг – без четкой формы (нижнее фото). Поскольку стержень волоса круглый и толстый, вы должны сосредоточить внимание на центре стержня, чтобы увидеть мозговое вещество, если оно есть.

Когда микроскоп наведен на поверхность стержня волоса, можно увидеть узор из кутикулярных чешуек.Кутикула – это внешняя поверхность волос, и внешний вид чешуек варьируется у разных людей. Наличие кутикулярных чешуек позволяет изменять прически в зависимости от моды. Эти чешуйки можно почувствовать на собственных волосах. Если протереть кожу головы наружу, волосы станут гладкими. Однако, если вы вытянете волосы и потрете пальцами по коже головы, вы заметите более грубую текстуру. Любая прическа, требующая «дразнить», – это использование кутикулярных чешуек.

Разница между человеческими волосами и волосами животных

Ключевое различие между человеческими волосами и волосами животных состоит в том, что человеческие волосы не перестают расти; следовательно, он длиннее, в то время как шерсть животных перестает расти, когда достигает определенной длины; следовательно, он короче .

Наличие шерсти – одна из самых захватывающих черт у млекопитающих, и она варьируется в зависимости от вида или в основном среди групп животных. В судебно-медицинских исследованиях волосы являются одним из наиболее важных источников для идентификации человека. Кац (2005) определяет волосы как придаток кожи, который вырастает из волосяного фолликула. Это сложная цепь белков, в основном кератина, связанных между собой и образующих фибриллы. Кутикула – это самый внешний слой стержня волоса. Кутикула чешуйчатая, и она различается в зависимости от вида.Внутри или в коре стержня волоса также различаются как между видами, так и внутри видов, поскольку мозговое вещество и пигментация различаются в зависимости от локализации. При различении волос человека и животных необходимо детально изучить эти особенности.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные различия
2. Что такое человеческий волос
3. Что такое волосяной покров животных
4. Сходство между человеческими волосами и волосами животных
5. Параллельное сравнение – человеческий и животный волос в табличной форме
6.Резюме

Что такое человеческие волосы?

Волосы растут повсюду на теле человека, кроме слизистых оболочек и голой кожи (губы, половой член, малые половые губы, ладони и ступни). Есть четыре типа человеческих волос; это первичные, лануго, пушковые и терминальные волосы. Первичные и лануго-волоски развиваются у ребенка в возрасте трех и шести месяцев в период вынашивания до рождения. Веллус тонкий, без мозгового вещества внутри коры и присутствует по всему телу. Терминальные волоски выделяются на вид и имеют твердую структуру и присутствуют на коже черепа / головы, бровях, ресницах, лице, подмышках и вокруг половых органов.

Более того, у монголоидов самые толстые терминальные волоски среди всех человеческих рас (90–120 мкм). Волосы европеоидов имеют диаметр от 70 до 100 микрометров, в то время как у негроидной расы он составляет от 60 до 90 микрометров.

Рисунок 01: Человеческие волосы

Существует два типа пигментов, эумеланин и феомеланин, которые приводят к разному цвету волос в зависимости от их концентрации в коре головного мозга. В рыжих волосах преобладает феомеланин, в то время как эумеланин преобладает в черных, светлых и каштановых волосах.Седые волосы – это результат уменьшения или исчезновения пигментов коры волоса. Гипотеза состоит в том, что прямые волосы у человека появились позже у кавказцев и монголоидов.

Что такое шерсть животных?

Волосы – одна из исключительных особенностей всех млекопитающих, позволяющих преодолевать жару, а иногда и завоевывать половых партнеров, но некоторые животные, такие как трубкозуб, предпочитают чешуйку волоскам. Волосы животных бывают трех типов; вибриссы, щетина и шерсть. Все эти три типа очень важны для их образа жизни, поскольку выполняют разные функции.Вибриссы заставляют усы функционировать тактильно и чувствительно. Волосы со щетиной действуют как остевой или остевой волос.

Рисунок 02: Волосы животных

Кроме того, цвета щетины волос различаются у разных видов животных и других таксономических групп, что придает животным характерный внешний вид. Поскольку цвет щетины передается потомкам от предыдущих поколений, окраска шерсти может варьироваться у разных людей (например, у собак и кошек). Шерстяные волосы – это прекрасные волосы, из-за которых шерсть животного действует как изолятор (например,г. овца, коза). Кутикула и мозговое вещество сильно различаются у разных животных. Волосы на хвосте и гриве у лошадей больше похожи на конечные волосы человека.

Каковы сходства между волосами человека и животных?

  • Волосы человека и животных состоят из белка, называемого кератином.
  • Кроме того, их волосы содержат пигмент под названием меланин, который придает черный цвет.
  • Более того, волосы человека и животных состоят из одних и тех же трех частей; они кутикула, мозговое вещество и кора.

В чем разница между волосами человека и животных?

Волосы у млекопитающих сильно различаются по структуре, цвету, расположению на теле, текущему периоду жизненных стадий, функциям и т. Д. При рассмотрении волос человека и волос животных есть несколько различий. Ключевое различие между волосами человека и животных – это способность расти. Человеческий волос не перестает расти, в то время как шерсть животных перестает расти на определенном этапе. Следовательно, человеческий волос намного длиннее, чем шерсть животных.

Кроме того, в отличие от человеческого волоса, шерсть животных выполняет защитную функцию. Следовательно, мозговое вещество волоса животных толще человеческого волоса. Более того, человеческие волосы имеют одинаковый цвет от корней до кончиков, в то время как цвет волос животных может варьироваться до нескольких цветов. Следовательно, это еще одно ключевое различие между волосами человека и животных. Структурно человеческий волос состоит из черепиц, в то время как волосы животных корончатые или остистые. Таким образом, это также разница между волосами человека и животных.

Следующая инфографика иллюстрирует дополнительную информацию о разнице между волосами человека и животных.

Резюме – Человеческий и животный волос

Волосы человека и животных – это структуры, которые имеют схожий вид. Но конструктивно они различаются. Подводя итог различию между человеческими волосами и волосами животных, можно сказать, что ключевое отличие состоит в том, что человеческие волосы растут непрерывно и естественным образом, не останавливая рост, в то время как волосы животных перестают расти на определенной стадии.Следовательно, человеческий волос намного длиннее, чем шерсть животных. Кроме того, человеческий волос имеет однородный цвет, в то время как шерсть животных часто бывает нескольких цветов. Кроме того, мозговой слой волос животного намного толще человеческого волоса.

Артикул:

1. «Волосы животных». NeuroImage, Academic Press. Доступно здесь

Изображение предоставлено:

1. ”HUMAN HAIR 07 ″ Автор: IUPinhumanhair – собственная работа, (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia
2.” 3728492 ″, автор Ruwadium (CC0) через pixabay

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.