Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ РУБЦА В МЕХАНИЗМЕ СОХРАНЕНИЯ БАЛАНСА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ В ОРГАНИЗМЕ ЛАКТИРУЮЩИХ КОРОВ

ВАК РФ 03.00.03, Молекулярная биология

Автореферат диссертации по теме "ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ РУБЦА В МЕХАНИЗМЕ СОХРАНЕНИЯ БАЛАНСА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ В ОРГАНИЗМЕ ЛАКТИРУЮЩИХ КОРОВ"

ЭСТОНСКИИ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИИ ИНСТИТУТ ЖИВОТНОВОДСТВА И ВЕТЕРИНАРИИ

На празах рукописи

М150

САЛИЖАНОВ Хайитбай

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ РУБЦА В МЕХАНИЗМЕ СОХРАНЕНИЯ БАЛАНСА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ В ОРГАНИЗМЕ ЛАКТНРУЮЩИХ КОРОВ

03.00-13—Физиология человека н животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ТАРТУ 1374.

CU í^ t- f-à czc^r

ЭСТОНСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЖИВОТНОВОДСТВА И ВЕТЕРИНАРИИ

На правах рукописи

САЛИЖАНОВ Хайитбай

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ РУБЦА В МЕХАНИЗМЕ СОХРАНЕНИЯ БАЛАНСА ВЕЩЕСТВ Н ЭНЕРГИИ В ОРГАНИЗМЕ ЛАКТИРУЮЩИХ КОРОВ

03. 00- 13—Физиология человека н животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

I м

..........¡12ИЭД,

!,.,„....... ' ■ ' - »'-«ыи 1

ТАРТУ ,,7.1. р ■ ;

Диссертационная работа выполнена в отделе физиологии и биохимии лактации Всесоюзного научно-исследовательского института разведения и генетики сельскохозяйственных животных, ВАСХНИЛ.

Научный руководитель-

доктор сельскохозяйственных паук И. И- ХРЕНОВ. Официальные оппоненты:

доктор биологи чес-кик наук Э, К. .В А ЛЬ ДМ АН, кандидат биологических наук В. Л. ВАЛЬДМАН-

Всдущес предприятие—

Эстонская сельскохозяйственная академия.

Автореферат разослан « » 1Я7'1 г.

Защита диссертации состоится « ^ ^ У П)7<1 г. в 10 часов на заседании Ученого Совета Эстонского ордена Трудового Красного Знамени научно-иселедоьитольского института ;к»вотноиодстиу н ветеринарии по адресу: УССР, г. Тарту, ул. КреНц-вальда, 1, б зале института.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Отэыиы на автореферат просим высылать и адрес института: 202400, ЭССР, г, Тарту, ул. Крейцвальда, 1, :01ШНЖП.

УченыД секретарь Совета, кандидат ветеринарных наук (Т, ]

ВВЕДЕНИЕ

Решения XXIV съезда КПСС выдвигают стеред сельскохозяйственной наукой и практикой ряд весьма важных проблем. Срэдн них первостепенное значение имеют вопросы повышения мясной н молочной продуктивности сельскохозяйственных животных ори одновременном повышении коэффициента полезного действия {КПД) корма.

В настоящее время в нашей и зарубежной литературе накоплен обширный экспериментальный материал, посвященный всестороннему изучению-этого весьма сложного вопроса (Г. И. Азимов, 1961. 1964; П. У. Базанова, i960; II. А. Барышников, 19Ö6: А. Н. Баиурадае, 1968; В. И. Волгин, 1966; И. II. Грачев, 1064; А. Г1. Дмитроченко, 1968; Э. П. Кокорнна, 1958, 1968; Н. В. Курилов, 1D71; А. Н. Костнн, 1972; А. Я, Маслобоев, 1969; Е. А. На да ль ял, 1973; А. Д. Сннещетаов, 1965: А. Г. Тараненко, 1969; И. И. Хренов, 1957. 1960; Н, А, Шманенков, 1968; В. Anderson, 1951; К. Hlaxtcr, 1955, 1964; S. Folley, 1962; М. Kleider, 1954; J. Unzcll, 1959; D. Lewis, 1957; A. Philipson, 19'o2 n др.).

Изучению биологических основ и физиологических механизмов повышения коэффициента использования корма сельскохозяйственными животными вообще и, в частности, молочным скотом посещены многолетние исследования коллектива лаборатории по изучению физиологии сельскохозяйственных животных Института фн-;жоло!'Ш1 им. академика И. П. Павлова АН СССР,

Настоящая работа посвящена дальнейшему развитию выдвинутой и разрабатываемой И. И, Хреновым (1964) теории сохранения баланса веществ и энергии в организме сельскохозяйственных животных, как биологической основы дальнейшего повышения их гчясгш'г tf молочной продуктивности п использования энергии корма.

Общий интерес с этой точки зрения представлял рубец с его многочисленными функциями. Богатство микрофлоры н фауны, ши^лснвность протекающих в рубце процесс он брожения, сопровождающихся образованием большого количества жирных кислот и микробного белка, ставят этот орган на одно из первых мест при

решении вопроса о взаимосвязи кормления с молочной продуитив. носгью.

Данное исследование касается дальнейшего более глубокого изучения роли рубца у жвачных в регуляции обмена, кровообращения, дыхания и процессов синтеза молока.

В связи с вышеизложенным в настоящей работе перед нами были поставлены следующие задачи:

— Изучить влияние степени наполненности рубгш (резкий не. реход на 5-ти дневное голодание с последующим постепенным восстановлением кормления: полное извлечение содержимого рубца н обратное вкладывание его) на основные вегетативные функции организма (кровообращение, дыхание и газоэнергетический обмен) и секреторный процесс в молочном железе;

—Изучить в этих условиях суточную динамику содержимого рубца по общему количеству, по сухому веществу и калорийности;

— Изучить влияние акта доения в различные периоды лактации на основные вегетативные функции организма и кровоснабже-' ние вымени в условиях различной степени наполненности рубца.

Результаты этих исследований будут иметь важное значение в практике кормления молочного скота, особенно в современных условиях, когда животноводство постепенно переводится на промышленную основу, что, несомненно, будет сопровождаться и новыми технологическими приемами ведения животноводства и, в част, ности, новыми формами организации кормления животных.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИИ

Исследования провинились в отделе физиологии и блахнмнп лактации Всесоюзного научно-исследовательского института разведения и генетики сельскохозяйственных животных ИЛСХПИЛ (бывшая научно-опытная станция по изучению физиологии сельскохозяйственных животных Института физиологии им. акад. И- П. Паз. лова ЛИ СССР).

Под опытом находились 13 высокопродуктивных коров черно-пестрой породы и одна коза. Опыты проходили как в зимний период, так и в летний при стойловом содержании.

Кормление животных осуществлялось по нормам Всесоюзного института животноводства. Строго учитывалось фактическое количество сведенного корма, выпичаемои воды и регулярно определялся живой вес животных.

Количество содержимого рубца определялось путем взвешивания поело искусственного полного извлечения через фистулу. Хн. мус и ос л извлечения хранился в течение 5.5 часа в эмалированных посудах при температуре 39.40'С до обратного вкладывания

в рубец.

Калорийность кормов и содержимого рубца определялась методом сжигания в калориметрической бомбе КЛ-1 (М. Ф. Томмэ, 15)50: И. И. Хренов и А. Л. Скворцова, 1961).

Кровообращение, легочное дыхание и газообмен изучались комплексной масочной методикой (Л. Л, Скворцова, И. И, Хренов, 1961):

— в опытах с резким и ере ко дом па 5-дневное голодание с последующим восстановлением уровня кормления (в промежутках между кормлениями);

— в опытах с искусственным опорожнением рубца — перед опорожнением, тотчас после опорожнения, через 2,5 и 5,5 часа и тотчас после обратного вкладывания содержимого в рубец;

— в опытах с доением коров эти функции определялись за 30 минут до доения, во время и через 30 минут после доения.

О кровоснабжении молочной железы судили по температуре кожи вымени (в постоянной точке), определяемой электротермометром 'ТМЭП-60 за 30 минут до доения, во время доения и через 30 минут после доения.

Анализ распределения энергии в организме производили при немощи методики составления .приближенного энергетического баланса (И. И. Хренов. 1964; И. А. Барышников. И. И. Хренов, Л. А. Скворцова, Е. Ф, Бессонов. 1968).

Секреторная активность молочной железы определялась по количеству молока, белка и жира. Молоко взвешивалось индивидуально по каждой корова во все дойки. Содержание общего белка, казенна и сывороточных белков определялось мнкрометодом Къель-даля. концентрация л а/лозы определялась рефрактометрическим методом (М- С. Карс!Ш1'::ая, О. П. Кугенев, 1961). Жир в молоке определялся кислотным методом. Б молочном жире изучалось количество ненасыщенных жирных кислот ускоренным методом с использованием спиртового раствора йода {Г. С. Инихов, 1951) и количество летучих жирных кислот — по методу Рейхерт-Мейселя (Г. С. Инихсв и II- П. Врио, 1951), модифицированному К, А. Лебедевой (1909).

Полученный в ходе экспериментов цифровой материал oojirjбэта н статистически яо методу Фишеро-Стыодента (Рокпцшл, 1907) с использованием электронно-вычислительной машины «Мир».

Влияпие резкого перехода ка пятидневное голодание с последующим восстановлением уровня кормления ;

на кровообращение, дыхание, газообмен и распределение энергии у лактнругощнх коров.

Изучение влияния резких колебаний уровня кормления (пятидневное голодание с последующим постепенным восстановление.^ уровня кормления) на основные вегетативные функции и распределение энергии .проводились на четырех лак тиру гощих коровах.

Эксперимент состоял из трех периодов: контрольного — продолжительностью 8 дней, 5-дневного полного голодания (без ограничения приема воды животными) и восстановительного — продолжительностью 8 дней. В течение восстановительного периода рацион постепенно (через каждые два дня) повышался до 25. 50. 75 и 100".i. от исходного уровня.

Исследования показали, что кровообращение, легочное дыхание и газообмен в период пятидневного голодания резко изменяются.

Особенно резкое снижение наблюдалось в nepimii День голодания, но медленное падение продолжалось и во все последующие дни. К концу периода голодания минутный объем сердца снижался до 34,0"/» от исходного уровня, систолически it объем — до 50,3Vo, заметно снижалась частота пульса, почти наполопнпу уменьшалась ■частота дыхания, до ^ !,!>"/« снижалась его глубина и очень резко, до 20,f}Vo, уменьшалась вентиляция легких. Па 6G,3"/o против исходного уровня уменьшалось потребление кислорода и до 22,0 падал уровень выделения углекислоты.

Дыхательный коэффициент составлял G5,2".'<i от исходного уровня, теплопродукция снизилась до 31,20/,..

На фоне резкого снижения интенсивности этих функций артерио-венозная разница кислорода и кислородный индекс оставались не из- . меннымн или даже несколько превышали исходный уровень.

По мере восстановления кормления до нормы отдгечалось постепенное восстановление интенсивности исследованных физиологических функций до исходной величины (р:>0,05).

Полученные данные свидетельствуют о компенсаторной, а в целом а ащи т ho-tj р и с лосо б и т e л ьно й сущности наблюдавшихся изменений

основных но гота тиб пых функций оргапизма, направленных на сохранение жизни животного в таких чрезвычайно неблагоприятных условиях, как полное лишение животного корма,

БольшоН интерес в данных опытах представлял характер распределения энергии в организме животных.

Анализ распределения энергии показал, что в период нормального уровня кормления из 67940 икал валовой энергии корма переварилось 43082 ккал, пли 63,4°/<|. Из этого количества энергии на синтез молока пошло 19,ОФ>/0. затраты на передвижение составили 4,42°/.1. потери в моче и метане — 1№>/о (по И. И. Хренову, 1965' г.) теплопродукция — 29,95*>/о. Не усвоил ось организмом и выделилось с калом 24858 ккал энергии корма, или 36,6"/о.

Резкое колебание уровня кормления сопровождалось существенными изменениями распределения энергии в организме. Так, в первый день голодания суточная теплопродукция упала с 20349 ккал до 12033 ккал, одновременно снизились потери энергии с калом, почти в 12 раз (с 23858 до 2108 ккал/сутки}. В целом произошло снижение потерь энергии в организме на 46,92Р/0 по сравнению с периодом нормального кормления.

Повышение использования энергии корма произошло, прежде всего, в результате более глубокого его переваривания (с 63,4 до 90"/и). На этом фоне, несмотря на существенное снижение удоев (с 18,52 до 30,54 кг), доля энергии, идущая на синтез молока, возросла по сравнению с нормальным уровнем кормления на 20,17Р/о.

Вышеописанная закономерность еще более ярко проявилась на пятый день голодания. Теплопродукция продолжала снижаться и на пятый день упала до 6457 ккал/сутки, или более чем в 3 раза, потери энергии в кале снизились с 24858 до 273 ккал/сутки, или Б 91 раз. Резко уменьшились потери энергии с мочой и метаном—с 6794 до 54,6 ккал/сутки. Избыточная теплопродукция отсутствовала. Суточный удой на пятый день голодания снизился до 3,17 кг. Однако коэффициент использования энергии на синтез молока повысился с 19,041/(- до 35.0"/л, В целом потери энергии в организме снизились с 56,75л/п до 2,73"'п.

Для покрытия потребностей организма, помимо энергии содержимого желудочно-кишечного тракта, в дни голодания животные использовали от 4524 до 10821 ккал/сутки энергии за счет собственных тканей (энергчл от веса) тела.

По мере наращивания уровня кормления до нормы восстанови-

Лйсь теплопродукция. Несколько медленнее возобновлялся суточный удой, к этому времени еще не достигая неходкого уровня. При этом наблюдалось, что животный организм, прежде Есего, стремится восстановить живой вес и вегетативные функции, несколько затормаживая лактацию. Глубина переваривания корма по мере наращивания уровня кормления до нормы снизилась с 34,4Л/о до 69,01/», но была выше на 6,2% по сравнению с глубиной переваривания при первоначальном уровне кормления (03,4'»/,,).

Таким образом, проведенные исследования показали способность животных приспосабливаться к уровню кормления. Это приспособление налравлено на сохранение жизни в условиях широкого диапазона колебаний уровня кормления через сохранение постоянства веса тела и структуры организма. Результаты исследований показывают, ч-благодаря способности животных сохранять баланс веществ и энергии своего организма, лактация может положительно влиять на деятельность органов пищеварения, способствуя более глубокому перевариванию корма и снижению потерь энергии в виде надоокисленных продуктов обмена в моче и метане и «избыточной» теплопродукции.

По мере увеличения уровня кормления у подопытных датирующих коров наблюдается все возрастающее расхождение между соотношением количества валовой, переваримой, обменной и 1 истинно физиологически необходимой энергии.

При нормальном кормлении подопытных животных обменная энергия составляла 53,3'/о, тогда как истинно-физиологическая энергия — только 43,2*Уи. При получении 25°/г, рациона истинно-физиологическая энергия уже составляла 78,53','® валовой энергии корма. По мере восстановления уровня кормления до нормы разница между обменной энергией к истинно-физиологической снова возрастала.

Все вышеизложенное является подтверждением теории сохранения баланса веществ н энергии организма, как основы процесса приспособления к уровню кормления у сельскохозяйственных животных.

ВЛИЯНИЕ РЕЗКОГО ПЕРЕХОДА НА 5-ТИ ДНЕВНОЕ ГОЛОДАНИЕ С ПОСЛЕДУЮЩИМ ПОСТЕПЕННЫМ ВОССТАНОВЛЕНИЕМ УРОВНЯ КОРМЛЕНИЯ

НА СЕКРЕТОРНЫЙ ПРОЦЕСС В МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЕ

Исследования показали, что в первый день голодания количество секретируемого молока составило 56,9°/« от исходного уровня (нормального кормления). В последующие дни голодания количество сек-рстир.уемого молока у подопытных коров продолжало снижаться, но в меньшей степени, п на пятый день — 17,29"/о от исходного уровня.

По мере наращявання уровня кормления количество сзкрешруемого молока постепенно увеличивалось. Однако, несмотря на полное сосста-новленис уровня кормления, суточный удой составил только 60.0"/« от неходкого уровня.

В дни голодания концентрация белка и жира в молоке резко повышалась и па пятый день составила по белргу — 6,18±0,66''Л> (в норме 3,65±0,04), а по молочному жиру — 9,53±0,50|)/<1 (в норме 3:Н0±0.05). По мере восстановления оптимального уровня кормления концентрация белка (3,81±0,24, при р<0,05) и жира (3,53^0,07, при р<0,02) в молоке возвращалась и исходному уровню.

Концентрация лактозы в период голодания снижалась незначительно — с 4,40±0,0&1,'« до 4,11^0,02"/,, (пятый день голодания, р<0,05|, В восстановительном периоде концентрация лактозы посте-:и'Н1!о увеличивалась и достигала исходного уровня — 4,39.-¿0.04

1Гз приведенных данных видно, что динамика концентрации белка и жира в молоке подопытных коров б период голодания значительно отличается от динамик» лактозы. Если концентрация белка и жира при голодании резко возрастает, то концентрация лактозы практически остается неизменной.

П дни голодания количество (валовая продукция) всех основных компонентов молока: белка, жира и лактозы в суточном удое; резко снижается.

Так, на пятый день голодании количество бмка б суточном удое уменьшилось с 670,7±37,8 г до 195,0±3,07 г (р<0.01), или до 23,8%; количество молочного жира—с 722,3±42,2 г до 294,8± 60,8 г. (1X0,01), или до 40,01/»; количество лактозы —- с 826,0±43,3 г до 130,3^34,7 г (р<0,01), или до 15,&"„ к исходному уровню.

При постепенном восстановлении уровня кормления подопытных кшвотных до нормы количество общего белка, молочного жира и лактозы в среднесуточном удое постепенно увеличивается. Так, количество общего белка в суточном удое при полном восстановлении уровня кормления составило 433,5± 73,14 г, или 71,13?/„ (р<0,01), молочного жира — 447,95^46,11 г, или 60,02".р <р-<0,01): лактозы 557,14x68,60 г, или 67,5*/« (р<0,01) к исходному уровню.

Полученные данные свидетельствуют о том, чтз при 5-дневном голодания существенно затормаживается синтез всех основных компонентов молока: белков, жира и лактозы.

В период нормального уровня кормления количество казеина и сывороточных белков в мтоке составило соответственно 69,48-"А, и 30,52"/п, а к пятому дню голодания — 73,79 и 26,21 "Л. (р<0,05).

Общее количество летучих жирных кислот в молочком жире (число Рейхерт-Мейсля) в период пятидневного голодания уменьшается. На второй день — на 23.47'/,, (с 19,39±0.51 до 14,84±1Л1 мл, р<0,01) и на пятый день — на 61,84"/» (с 19,39±0,51 до 7,40±0,33 ял. р<0,01) от исходного уровня.

Б период восстановления уровня кормления до оптнмалыюго общее количество летучих жирных кислот в молочном жире повышалось. но не достигало исходного уровня (13,45±0,59 ил, р<0,01).

Количество веаасышсиных жирных кислот (йодное число) н период пятидневного голодания значительно превышает норму. Так, на второй день голодания йодное число в суточном молочном жире доходило до ЗЫ9±1,07, НЛП до 123,37"/« (р<0,01). на пятый день голодания — до 38.40±0-71, или до 152,25% (р<0,01) от исходного уровчя (25,28±0,36).

Постепенное наращивание кормления до оптимального уровня нормализует йодное число (р>0,05) молочного жира,

В дни голодания уменьшение секреции молока происходит и большей степени за счет тормошения водной фазы и, в меньшей степени, органических иеш^ств. Так, на второй день голодания водная фаза молока составили 55,52"общее количество органических веществ — 67.08*/». а на питый день голодания соответственно 15.65".'« и 27от исходной величины.

Таким образом, резкий перевод лактирукидих коров па 5-дневное голодание приводит к значительному снижению интенсивности синтетических процессов в молочной железе. Одновременно с угнетением синтеза основных органических компонентов — белков, жира и лактозы — происходит также не Менее значительное торможение формирования водно-солевой фазы молока.

Сопоставление дачных настоящего и предыдущего разделов свидетельствует о том, что при голодании интенсивность основных вегетативных функций снижается в большей степени, чем интенсивность процессов молокообрдзовачия, Н наоборот, в период постеленного иаращивпния урошт кормления, функцчи кровообращения, дыханпн И газообмена во с с та па или на юте п быстрое, чем процесс синтеза молота.

ВЛИЯНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ОПОРОЖНЕНИЯ РУБЦА НА ОСНОВНЫЕ ВЕГЕТАТИВНЫЕ ФУНКЦИЯ.

Исследования по выяснению характера влияния полного опорожнения рубца на интенсивность вегетативных функций (кровообрапц• ;ше, терочное дыхание и гззоэнергетический обмен) проводились на двух коровах к козе с фистулой рубца.

Результаты этих опытов показали, что полное извлечение содержимого рубца у высокопродуктивных лак тирующих коров и коз сопровождается существенными изменениями почти всех показателен исследованных вегетативных функций. Так, тотчас после извлечении содержимого рубца мпнугный объем сердца снижается на 24,7 — 27,3"/», систолический — на 13.3—21,2"Л>, замедляется пульс, резко падает частота и глубина дыхания, вентиляция легких уменьшается почти вдвое против исходного; на 22,3—24.¿К« уменьшается потребление кислорода и почти наполовину наделение углекислоты. Дыхательный коэффициент с 1.02 падает до 0,70, теплопродукция снижается на 28,0—29.4"■'« от исходной величины, Все перечисленные показатели снижались достоверно (р<0,01).

В этих условиях арте-рио-венозная разница кислорода изменяется в меньшей степени, кислородный индекс значительно возрастает.

В дальнейшем, в течение 5,5 часа, пока рубец оставался опорожненным, происходит дальнейшее понижение интенсивности основных вегетативных функций, хотя значительно более медленно, чем сразу после опорожнен и я. Своеобразным является изменение дыхательного коэффициента. Снизившись тотчас после извлечения содержимого рубца до своей ишкней грани (0,70), дыхательный коэффициент остается ни этом уровне до момента обратного вкладывания в рубец его содержимого.

Тотчас после вкладывания химуса обратно в рубец изучаемые вегетативные функции быстро восстанавливаются. Так, резко увеличивается минутный и систол и ческнй объем сердца, а также глубина ды-чания и вентиляция легких, почти нормализуется потребление кислорода (р>0,05). Выделение углекислоты остается еще на довольно низком уровне <р<0,01). Быстро нарастает теплопродукция и доходит до первойдчзльнзго Уровня (р> 0,05}. Показатели артерно-ве-цозной разницы кислорода и кислородный индекс остаются на уровне, несколько превышающем исходный (р<0,05).

Дыхательный коэффициент восстанааливается медленнее, чем другие показатели (р<0,01).

— И —

Результаты этой серии экспериментов показали, что тотчас лое-г.е полного удаления содержимого рубца и обратного вкладывания его приводят соответственно к резкому снижению и быстрому восстановлению всех изученных вегетативных функций, в то время как при постепенном уменьшении количества содержимого в рубце при пятидневном голодании и последующем постеленном восстановлении уровня кормления указанные вегетативные функции изменяются более плавно,

В ходе экспериментов с опорожнением рубца было замечено, что после полного извлечения содержимого рубца в последнем бы. стро накапливалась жидкость. Естественно, возникали вопросы: за счез чего И кашш образом могли происходить подобные явления и какое значение они имеют для организма животных? Чтобы ответить на эти вопросы, на двух коровах и козе с фистулами рубца была поставлена дополнительная серия опытов, в которой изучалась динамика накопления жидкости в рубце .после полного опорожнения if состав ее. Объем накапливающейся жидкости определялся через один час, два с половиной к пятъ часов после полного опорожнения рубца. В жидности определялись рН; количество сухого вещества и калорийность. Во время опыта животные были полностью лишены воды.

Результаты этой серии опытов показали, что через час после полного извлечения химуса в рубце у одной из коров накапливалось 7.73±0.13, у другой 9.25rfc0,fil кг, у козы — 1.07±0.05 кг жидкости. В последующие полтора часа количество накапливающейся жидкости в руби? резко снижалось. Тя к. у коров зя этот л?рп'/д до'ж-вилосъ лишь 1,36±0,05, 2Г10±0,07, а у козы — 0,45±0,03 кг. В точение последующих двух с половиной часов скорость накопления жидкости продолжает уменьшаться. Так, у коров за это время накопилось 0,44±0,02, 1,30±0,38 кг, а у козы — 0,25±0,02 кг.

Общее количество жидкости, накапливающейся s рубце за 5 часов после опорожнения, составило у коров 9,25±0,19; 12,65±0,43 кг., а у козы — 1,97±0,08 кг.

Количество сухого вещества в накопившейся жидкости рубца составило 1,35—1,53®/» у коров и l,44*>/fl у козы, рН жидкости колебалась в пределах 8,05—fi,2i>. Калорийность 1 гр сухого ветас-стк:. составила 1400—1525 кал. После сжигания сухого вещества жидкости рубца оставшаяся зола составила 49,5—56,7^и.

быстрое накопление жидкости в рубце после полного удаления из пего содержимого Происходит, очевидно', за счет рефлекторных

механизмов и является своего рода защитным приспособление^!, направленным на обеспечение минимально необходимого объема содержимого в рубце, без которого невозможно нормальное течение ос. новных вегетативных функций организма.

КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ И КАЧЕСТВЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СОДЕРЖИМОГО РУБЦА В УСЛОВИЯХ ПОЛНОГО ГОЛОДАНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ УРОВНЯ КОРМЛЕНИЯ У ЛАКТИРУЮЩИХ КОРОВ

В период нормального уровня кормления вес содержимого руйца •тактирующих коров составил в среднем 83,0 кг, или 141 г/кг веса тела животного, а его сухое вещество — 12,2 кг. Общая калорийность сухого вещества содержимого рубца составила 52305 ккал.

В дни голодания общий вес содержимого рубца, количество в нем сухих веществ и калорийность уменьшаются не одинаково, Здесь выявились своеобразны? черты и закономерности. А именно, на второй день голодания общий вес содержимого рубца уменьшился я в среднем составил 63, Э'1/«, однако количество сухого вещества и калорийность химуса сильно упали, составив лишь 17,6"/ч и 15,СУп от их исходного уровня. На пятый день голодания общий вес содержимого рубца снизился до 43,1".'„, т. е. уменьшился вдвое, а вес сухого вещества его составил только 5его первоначального количества, т. е. уменьшился более чем в 16 раз. Калорийность содержимого рубца в это время—-лишь 4,3 от исходного количества, т. е. уменьшилась почти в 20 раз.

В дни голодания количество выпиваемой коровами воды значительно снизилось. Так, на пятый день животные потребляли в сутки 6,2 л. против 34,8 литра до голодания.

Из пол ученных данных можно заключить, что энергия содержимого рубца в период голодания была исчерпана в основном в пер. вые два дня. В остальные 3 дня голодания она покрывала ничтожную долю потребности организма в анергии.

При постепенном наращнвании уровня кормления увеличивалось общее количество содержимого рубца, количество в нем сухих веществ н калорийность. К моменту доведения рациона (через О дней) до 100л/о общий вес содержимого рубца составил 90,Шо, количество сухих веществ в нем 81,№ и калорийность — 75,7% к исходному уровню. Эти данные говорят о том, что в этот период пере-вариваемость корма была выше, чем при исходном уровне кормления на 6.2?,>. Этим путем животные как бы стремились за короткий срок восстановить живой вес, утраченный в период голодания.

В литературе имеются данные, что у коров даже на 5—0-й день голодания в рубце остается 40—50"Л> содержимого,

В наших исследованиях, это подтвердилось лишь в отношении объема. Этот остаток состоит, как нами показано, р основном, из воды с незначительным количеством питательных веществ.

ВЛИЯНИЕ АКТА ДОЕНИЯ НА ОСНОВНЫЕ ВЕГЕТАТИВНЫЕ ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА И КРОВОСНАБЖЕНИЕ ВЫМЕНИ У КОРОВ

Исследование проведено на 12 коровах, в 3-х сериях опытов-

В первой серии изучали влияние процесса доения на интенсивность кровообращения, газообмена и дыхания за 30 минут до доения, во время доения и через 30 минут после его окончания, а разные периоды лактации. Исследования проводились во вторуи пятидневку, в конце первого, второго и седьмого месяцев лактации.

* Опытную дойку проводили в промежутке между утренним и вечерним кормлениями. Во избежание образования условных рефлекс ои у подопытных животных на вид корма или кормление стоящих в том же помещении других коров, кормление последних также проводилось после опытов.

Исследования показали отчетливое снижение интенсивности кровообращения в момент доения в первом периоде лактации (2-я пятидневка, конец 1-го и 2-го месяцев). В конце седьмого месяца это снижение было незначительным и статистически недостоверным

В момент доения интенсивность газообмена и дыхания такжо несколько снижалась в первом периоде лактации, но это снижение оказалось статистически недостоверным.

Вторая серия опытов проводилась в период нормального уровня кормления, пятидневного голодания и в период постепенного восстановления уровня кормления (25, 50, 75, 100"/.(). Ход исследовании был таким же, как в первой серии.

Исследования показали, что в предварительный период опыт;), когда животные получали нормальный кормовой рацион, существенных изменений интенсивности газообмена и дыхания акт доения не вызывал.

В период пятидневного голодания, как и следовало ожидать, наблюдалось общее резкое снижение потребления кислорода, выделения углекислоты, вентиляции легких и теплопродукции. Так, теплопродукция с 18,12 ккал/мин на пятый день голодания снижа

лась до 4,9! ккал/шш. По и на :>гом фон г; акт доения не вызывал валютных изменений.

Восстановление уровня кормления с каждой добавкой корма неизменно повышало почти вес показатели интенсивности газоеб-мена и дыхания. II в этих условиях акт дойки также не вызывал заметных сдвигов интенсивности исследуемых функций,

Эта серия опытов наглядно показала, что акт доения коров не вызывает существенных изменений интенсивности газообмена и дыхания не только при нормальном кормлении, но и при полном голодании н при различных уровнях кормления, несмотря па резкие сдвиги исходных величин.

Третья серия опытов; в которой ставилась задача выяснении степени изменения температуры кожи вымени в момент доения, как индикатора изменений его кровоснабжения, при разных уровня:< кормления, проведена в трех вариантах- В первом варианте на 7 коровах в разные месяцы лактации <Зт 4, 5-й) при нормальном уровне кормления были произведены многократные измерения температур:.! определенного участка кожи вымени.

Температура кожи вымени за 30 мин, до дойки колебалась у разных коров от 34.93 до 35.44°С. Во время доения она повышалась от 35,78 до 37,32"С, достигая таким образом в среднем на 0,8-1,0 С. Через 30 мин. после окончания доения она снова падали до исходных величин-

В» втором варианте опыта на 2-х коровах температуру кожи вымени измеряли на фоне нормалг.ного кормления, затем при пол ном пятидневном голодании и, наконец, в дни постепенного песета ловления уровня кормления. Одновременно измерялась температура тела.

Во время пятидневного голодания температура кожи вымени коров с каждым днем понижалась, с 35,»0"С в первый день голодания, к пятому дню она упала до 32,00 С. Но во время дойки сна неизменно повышалась, как и у нормально питающихся коров, по в первый день голодания эти повышение достигло ЗО.ОО'С, о постепенно снижаясь, в пятый день—3(!,03°С.

Таким образом, в первый день голодания процесс выданюш;',-,! молока повысил температуру вымени лишь ин 0,7"С, тогда как п пятый день — на 4,03°С.

Несколько снизилась за дни голодания н температура тела жп. вотных (с 38,60 до 37,20°С).

В период восстановления кормления подопытных коров от голодания до нормы, когда кормовой рацнон через каждые два дня увеличивали на 25"\ исходный уровень температуры кожи вымени постепенно повышался с 32,00СС до Зб.ОСГС. Также постепенно восстанавливалась и температура тела с 37,20°С до 38,44'С. Температура кожи вымени в момент выдаивания молока в этом период* также несколько повышалась по мере повышения уровня кормления, но несравненно медленнее, чем исходная. Так. при рационе равном лишь 25"'.. нормы, дойка повысила температуру кожи вымени и а 2,83'С, а при даче полной, нормы только на О.ЗЗ'С.

В третьем варианте опыта искусственное опорожнение рубца вызывало, как и голодание, понижение исходной температуры кожи вымени- Это понижение наступало уже через 1 часа после опорожнения, но было менее глубоким (33,78—34,33°С), что же касается реакции сосудов вымени на акт доения, она осталась такой же, как л у коров при нормальном уровне кормления (36,97—36,62°С). Рек эальная температура практически оставалась постоянной в течение всего времени, пока рубец оставался пустым.

Таким образом, все три варианта опыта четко выявили одну общую закономерность, что во время доения температура кожи вымени, а следователь?1о, и его кровоснабжение, всегда достигало практически одних н тех же величии (36—37°С), даже в период полного пятидневного голодания и полного искусственного опорожнения рубца, несмотря на резкое падение её температуры в интервалах между дойками.

Повышение газообмена во время дойки коров, описанное в работах II. С. Вреслава (1957), С- В. Стояновского (1957) и А, Л. Али-вердиева (1965), возможно, могло быть из-за поедания корма подопытными животными перед самым определением газообмена или реакцией на раздачу корма рядом стоявшим коровам. Наконец, это мог быть условный рефлекс на время кормления, который описан во многих исследованиях по газообмену (А. Д. Слоним, Р. П. Ольняпская, И, И. Хренов, А- А, Скворцова и др),

В то же время интенсивность общего кровообращения (минут, ный и систолический объемы сердца, частота пульса) заметно уменьшается (на 9—10''/» ), особенно в первые месяцы лактации. Газообмен н дыхание, а следовательно, и теплопродукция имеют заметную тенденцию к снижению.

Отчетливое снижение интенсивности общего к ров о обращения в момент рефлекса молокоотдачи и одновременное резкое повышение

кровоснабжения вьшегш у коров, па первый взгляд, как бы противоречат друг другу. В действительности же, по нашему мнению, тут нет никакого противоречия. Возможно, здесь играет роль то обстоя тел ь. ство, что прилив большого количества крови к вымени выключает значительную её часть из общего кровотока и тем самым снижает его интенсивность.

Все вышеизложенное позволяет говорить об активном влиянии процесса доения на состояние общего кровотока в организме в этот период. В момент доения температура кожи вымени всегда попыталась до 36—37*0 независимо от величины температуры кожи вымени в промежутках между доениями-

ВЫВОДЫ

1. В опытах на коровах черно-пестрой породы вскрыты фпзио. логические механизмы процессов сохранения баланса веществ и энергии в организме. Примененное пятидневное голодание вызывает приспособительное торможение интенсивности кровообраще. ния, газообмена и дыхания. При этом резко возрастала, глубина превращения остатков корма в рубце и снижались до минимума потери энергии с мочой и метаном. Тори гонение этих функций развивалось равномерно на протяжении всех пяти дней голодания.

2- Параллельно торможению основных вегетативных функции (кровообращения, газообмена и легочного дыхания) лалал уровень лактации с 18,52 кг до 3,17 кг. По мере сютжения суточного удач возрастало процентное содержание жира и отчасти белка, концентрация лактозы существенно не изменилась. Валовое количество лактозы по сравнению с жиром и белком резко снизилось. Соотношение казеин?, и сызороточных белков существенно не изменялось, наступали некоторые изменения качества молочного жира за счет увеличения в нем непредельных жирных кислот и уменьшения летучих жирных кислот,

3. Постепенное восстановление у рои н я кормления в течение восьми дней (25, 50, 75 и 100"Л- нормы) возвращает газообмен, кровообращение и легочное дыхание, а также процентное содержание основных компонентов молока (белка, жира и лактозы) к исходному уровню- При этом величина суточного удоя оставалась несколько ниже того уровня, который был при том же уровне кор, мления до голодания.

4. Тотчас полное искусственное опорожнение содержимого рубца Через фистулу резко снижает кровообращение, газообмен и

-1 7—

легочное дыхание у л актирующих коров и коз. В те теш к последующих пяти часоЕ, пока рубец оставался опорожненным, упомянутые физиологические функции продолжали медленно снижаться, а обратное вкладывание в рубец извлеченного из него содержимого быстро восстанавливало изученные функции до исходного уровня. Эти изменения происходили быстрее по сравнению с периодом го. лодання и при постепенном восстановленин уровня кормления.

5- Освобожденный от содержимого и промытый рубец коров и коз быстро заполняется жидкостью, количество которой через 5 часов у коров достигает 9—12 литров, а у коз—2 литров, ссодержанием сухого вещества от 1,35 до 1,<44"Л|. Калорийность сухого вещества содержимого рубца, которое больше, чем наполовину состоит из минеральных веществ, колеблется от 1440 до 1525 калорий.

(>. Вес содержимого рубца в целом у коров за время пятидневного голодания уменьшился на 56,9"\>, а сухое вещество его — на !.М .4"/|>. При этом содержание сухих веществ в руОцовом химусе упало на 82,5 процента уже к концу второго дня голодания. Отсюда следует, что запасы питательных веществ в рубце играют существенную роль в энергетическом балансе организма лишь в первый и второй день голодания.

7, Процесс доения у высокопродуктивных коров вызывает кратковременное понижение минутного объема сердца на 5,5—12.5",'и, систолического объема — на 2.6—13,7*'л и частоты пульса — на 4,1—9,1я/», Незначительно снижались показатели газообмена и дыхания,

У. Температура кожи вымени у л актирующих коров черно-г,-острой породы, з интервалах между дойками, при нормальном уров не кормления составляла в среднем 35582;±0,66(С- К пятому дню полного голодания она снижалась до 32,0'С ± 0,15°С. В период восстановления уровня кормления до нормы температура кожи вымени возвращалась к исходной величине—36,00±0,0;ГС. После искусственного опорожнения рубца температура вымени в теченне 4-х часов резко сшшалась до 33,78±0,09—3^! 33±0,13*С.

'■>. Акт доения, несмотря на более низкую исходную температуру кожи вымени в дни голодания {32,0'С) и при искусственном опорожнении рубца (33,73—34,035С), приводит к резкому повышению температуры кожи молочной железы соответственно До 30,03" и 37,0'С.

10- Повышение уровня кормления без достаточного учета физиологически:': механизмов процессов сохранения баланса веществ и энергии в организме может вызывать нерациональный перерасход корма на производство молочной и мясной продукции у сельскохозяйственных животных.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Влияние резких колебаний уровня кормления на состав молока у коров. Сборник материалов Первого Всесоюзного симпозиума по пищеварению и биосинтезу молока у сельскохозяйственных животных. Боровск, 1972, Стр. 73—74.

2. Рефлекторные изменения кровоснабжения вымени при доении у коров. Материалы III конференции молодых ученых гю генетике и разведению сельскохозяйственных животных- Ленинград, 1973, Стр. 356—358.

3. Рефлекторные изменения кровоснабжения вымени при машинном доении коров. III Всесоюзный симпозиум по физиологическим основам машинного доения. Боровск, 1Q72 (в печати).

4. Уровень кормления и содержимого рубца. Межреспубликанская конференция молодых ученых по сельскому хозяйству. Ленинград, 1973 (в печати).

Материалы диссертации доложены на:

Ь На заседаниях Отдела физиологии и биохимии лактации Все. союзного НИИ разведения и генетики животных, ВАСХНИЛ, Ленинград, 1969, 1970, 1971, 1973.

2. На III конференции .молодых ученых по генетике и разве-денню сельскохозяйственных животных. Ленинград, 1971.

3. На первом Всесоюзном симпозиуме по пищеварению и биосинтезу молока у с/х животных, Боровск, 1972.

4. На третьем Всесоюзном симпозиуме по физиологичскнм основам машинного дсения, Боровск, 1972,

Ферганская областная типография им. 50„летия «Правды». Формат 60x84, объем 1,3 п. л., тираж 250 экз. Заказ 1783. 1974 г.