Zonal analysis of electrolytes in epiphyseal cartilage and bone of normal and rachitic chickens and pigs

Abstract

Electrolytes were analyzed in serum, and in mineralizing tissues at varying stages of calcification, in normal and vitamin D-deficient chickens and pigs. Moisture, ash, and organic matter were also measured.

Results revealed that in addition to Ca, other serum electrolytes were altered in rickets. Mg and inorganic P were diversely affected by the vitamin deficiency. Larger changes in mineral level were seen in the tissues in the early stages of calcification than were seen at corresponding times in the serum, suggesting a direct effect of the vitamin deficiency on the calcifying tissue itself. Relative to the serum level, Ca was deposited in the tissues of rachitic animals to a greater extent than in normal animals. This was not true for Mg or inorganic P, indicating a preferential affinity for Ca in the rachitic tissue. Gravimetric analyses of organic and dry matter in epiphyseal zones revealed that the amounts of proliferating and hypertrophic cartilage were increased, and calcified cartilage decreased, in rickets, in accord with previous histological observations. Unexpectedly, the proportion of resting cartilage was also increased.

Résumé

Les électrolytes ont été analysés dans le sérum et dans les tissues en voie de minéralisation, à des stades variables de calcification, chez des poulets et des pores normaux et rachitiques. L'humidité, les cendres et les matières organiques et déssèchées ont été analysées.

Il apparait que d'autres électrolytes sériques, en plus du Ca, sont modifiés au cours du rachitisme. Le Mg et le P inorganique sont modifiés de façon variable au cours de l'avitaminose D. Des changements plus importants en contenu minéral des tissus sont observés dans les stades précoces de calcification que ceux que l'on a pu constater dans le sérum à des stades similaires, ce qui suggère un effet direct de l'avitaminose sur le tissu en voie de calcification. Quant au contenu du sérum, le dépôt de Ca est plus élevé dans les tissus d'animaux rachitiques par rapport aux témoins. Ceci n'est pourtant pas le cas du Mg ou du P inorganique, indiquant une affinité préférentielle du Ca pour le tissue rachitique.

L'analyse gravimétrique de matières organiques et déssèchées des zones épiphysaires montre que les quantités de cartilage hypertrophique et en voie de dévelopment augmentent dans le cas de rachitisme, alors que le cartilage calcifié diminue, confirmant les observations histologiques antérieures. De manière inattendue, la proportion de cartilage au repos augmente au cours du rachitisme.

Zusammenfassung

Die Elektrolyte im Serum und in mineralisierenden Geweben wurden zu verschiedenen Zeitpunkten der Verkalkung bei normalen Hühnern und Schweinen und bei solchen mit Vitamin D-Mangel analysiert. Wassergehalt, Asche, trockene und organische Substanz wurden ebenfalls gemessen.

Die Ergebnisse zeigten, daß außer Ca auch andere Elektrolyte bei Rachitis verändert wurden. Mg und anorganischer P wurden durch den Vitaminmangel bei den beiden Gattungen verschiedenartig beeinflußt. In den Geweben wurde in den frühen Phasen der Verkalkung eine größere Änderung des Mineral-Spiegels gefunden, als dies zu übereinstimmenden Zeiten im Serum der Fall war, was auf eine direkte Wirkung des Vitaminmangels auf das verkalkende Gewebe schließen läßt. Im Verhältnis zum Serumspiegel wurde Ca in den Geweben der rachitischen Tiere zu einem größeren Grade als normal abgeschieden. Dies war nicht der Fall bei Mg oder anorganischem P, was einen Vorzug für Ca in den rachitischen Geweben anzeigt.

Gravimetrische Analysen von organischer und trockener Substanz in epiphysischen Schichten zeigten, daß die Menge des proliferierenden und hypertrophischen Knorpels zunahm und daß verkalkter Knorpel bei Rachitis abnahm, gemäß klassischen histologischen Beobachtungen. achtungen. Ganz unerwartet war bei Rachitis eine verhältnismäßige Zunahme des ruhenden Knorpels festzustellen.