Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы коров-первотелок при остром транспортном стрессе и его коррекция янтарной кислотой

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы коров-первотелок при остром транспортном стрессе и его коррекция янтарной кислотой"

На правах рукописи

Лупова Екатерина Ивановна

Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы коров-первотелок при остром транспортном стрессе и его коррекция янтарной кислотой

03.03.01 - физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Боровск 2015

1 3 МАЙ 2015

005568669

005568669

Диссертационная работа выполнена на кафедре технологии производства и

переработки продукции животноводства ФГБОУ ВПО «Рязанский

государственный агротехнологический университет имени П. А. Костычева»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Емельянова Анна Сергеевна

Официальные оппоненты: Кочуева Наталья Анатольевна, доктор

биологических наук, профессор кафедры «Внутренние незаразные болезни, хирургия и акушерство» ФГБОУ ВПО «Костромская государственная сельскохозяйственная

академия»;

.Наумов Михаил Михайлович, доктор ветеринарных наук, профессор кафедры физиологии и химии им. проф. А.А.Сысоева ФГБОУ ВПО Курская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. И.И.Иванова.

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И.Скрябина.

Защита состоится «10» июня 2015 года в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 006.030.01 при ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания : • ...... .. ."¿животных».

Адрес: 249013, Калужская область, г. Боровск, пос. Институт, ВНИИФБиП, тел.: 8(495)996-34-15, факс: 8(48438)4-20-88. Е mail: bifip @ kaluga.ru. www.bifip.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных».

Автореферат разослан «£3» апреля 2015 г. и размещен в сети Интернет на сайте института www.bifip.ru

Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат биологических наук

В. П. Лазаренко

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследования. На современном этапе развития общества стоит серьезная проблема, связанная с увеличением потребности населения в молочной продукции. Это приводит к бурному развитию отрасли животноводства.

В связи с этим современное промышленное производство молока способствует повышению действия различных факторов внешней среды, которые часто являются неблагоприятными для животных и могут вызвать стрессовые состояния. Как охарактеризовал Селье Г. (1960) стресс, являясь реакций адаптивного характера способен увеличивать расход энергии организма и вызывать усиление работы всех физиологических процессов для поддержания гомеостаза организма. Сбой работы адаптационных механизмов коров часто возникает при использовании современных технологий в молочном скотоводстве (Вальдман А. В., 1976; Fortrat J.O., 1997).

При интенсификации отрасли молочного скотоводства необходимо учитывать физиологические возможности и особенности организма животных на всех стадиях их индивидуального развития. Таким образом, на современном этапе прогрессирования молочного скотоводства проблема адаптации коров к стрессу остается актуальной (Тихонов С.Л. Адаптация бычков к стресс-факторам в условиях промышленной технологии: дис. ... канд. с.-х. наук/Троицк, 2004. 131с.).

Изучением проблемы адаптации животных к воздействию стрессовых факторов занимались многие ученые (Аракелов Г.Г., 1995; Аршавский И.А., 1976; Вальдман A.B., 1976; Гуськов A.M., 1994; Кашин A.C., 1986; Ковалева О.Л., 2008; Козлов В.А., 1984; Кузнецов А.Ф., 1985; Лисицин Ю. П., 1972 и другие). В данной области проведены многочисленные исследования, однако много вопросов остаются неразрешенными. В частности, прогнозирование течения стрессовых реакций вызывает серьезные затруднения, при том, что остается множество лечебных и профилактических средств и мероприятий по борьбе со стрессом, которые будут не только эффективными, но и актуальными.

Обобщая данные многих исследований (Бузлама B.C., 2009; Виру A.A., 1980; Волчков A.A., 2000; Ермакова Н.В., 2009; Кассиль Г.Н., 1976; Селье Г., 1979; Ярован Н.И., 2008; Фурдуй Ф.И., 1986) важно отметить, что острый стресс, возникающий в процессе перевозки, влечет потерю живой массы коров на 15 - 18 %, а молочная продуктивность падает на 10-30%, снижается резистентность. Диурез, дефекация, увеличение потоотделения и рефлекторной возбудимости часто возникают во время транспортного стресса. В результате это приводит к общему уменьшению жидкости в организме коров, относительному увеличению в крови содержания гемоглобина, эритроцитов, лейкоцитов и метаболитов, а особенно белковых и гормональных веществ, ферментов, остатков азотистых оснований. Может проявляться гипоксия паренхиматозных и мышечных тканей, что ведет к резкому увеличению катаболизма. Описанные выше изменения в организме животных наблюдаются в течение более чем 20-30 суток после перенесенного стресса. Учитывая предшествующие исследования ученых остается неизученным состояние сердечно-сосудистой системы животных при остром транспортном стрессе и его влияние на их продуктивность.

Проблемой применения различных препаратов для адаптации животных к стрессу занималось большое количество ученых (Ананьев A.A., 2007; Басанкин A.B., 2007; Бельков Г.И., 1977; Бузлама B.C., 1987; Бушуева И.С., 2009; Инвицкий Ю.Ю., 1998; Кашин A.C., 1986; Кобзев Н.Л., 1987; Мельников Ю.Г., 1997; Монастырев A.M., 2000; Новикова H.H., 2001; Плященко С.И., 1988; Рачков А.К., 1988 и др.). Их исследования проводились на различных видах животных и при различных видах

стресса. Из обобщенных данных можно выделить янтарную кислоту и ее соли. За счет способности к адаптогенному действию они могут оказывать положительное влияние на организм животного после стресса (нейротропное, антистрессовое, антигипоксическое). Среди положительных качеств янтарной кислоты так же отмечено нормализация обменного процесса (пластического и энергетического) и общего физиологического состояния животного. Разнообразны терапевтические эффекты данного препарата, которые были изучены и описаны в работах Кондрашовой М.Н. (1996). К наиболее значимым можно отнести поддержание энергетического обмена, ослабленного различными факторами окружающей среды, и устранение ацидоза метаболического характера. В должной степени окисление янтарной кислоты в организме поддерживает компенсаторные процессы.

Таким образом, проблема изучения состояния сердечно-сосудистой системы и сохранения удоев коров-первотелок при воздействии острого транспортного стресса является актуальной. Разработка способов поддержания гомеостаза и повышение адаптивных способностей коров-первотелок, устранение вредных последствий острого транспортного стресса и его профилактика с помощью эффективных и недорогих препаратов является актуальной задачей и имеет важный практический интерес.

Степень разработанности. За последние годы метод вариабельности сердечного ритма, разработанный и внедренный Баевским P.M. (Баевский P.M. Синусовая аритмия с точки зрения кибернетики. Математические методы анализа сердечного ритма // Тезисы Всесоюзного симпозиума. М., 1968. С. 9-23) для исследования состояния сердечно-сосудистой системы человека, был изучен и применен для крупного рогатого скота (Афанасьев М.Ю., 2005; Емельянова A.C., 2010; Никитов C.B., 2013; Ипполитовой Т.В., 1993). Тем не менее, данный метод не был использован для определения состояния сердечно-сосудистой системы животных при воздействии стресса. Из многообразия технологических стресс-факторов, которые оказывают действие на крупный рогатый скот, многими учеными (Бельков Г.И., 1977; Бузлама B.C., 1987; Бушуева И.С., 2009; Виру A.A., 1980; Волчков А.И., 2000; Голиков А.Н., 1993; Ермакова Н.В., 2009; Кашин A.C., 1986; и др.) особо выделяется транспортный. Перевоз, в частности, коров-первотелок может осуществляется при перегруппировке стада, при продаже, при транспортировке на пастбища. В настоящее время изменения физиологического состояния организма, происходящие во время и после транспортирования животных, на примере различных систем организма не достаточно изучены. Особенно до конца не изученным остается влияние транспортного стресса на сердечно-сосудистую систему коров-первотелок.

Проблема коррекции стресса недорогими и эффективными препаратами давно изучается и остро стоит в отрасли животноводства. В качестве корректора стрессовых состояний у различных видов животных янтарная кислота нашла свое применение в исследованиях многих ученых (Басанкин A.B., 2007; Бушуева И.С., 2009; Инвицкий Ю.Ю., 1998).

Актуальность и научно-практическое значение предлагаемых исследований связаны с возможностью исследования состояния сердечно-сосудистой системы животных во время действия транспортного стресса и повышения адаптационных возможностей к нему эффективным препаратом - янтарной кислотой.

Исследования выполнены в период с 2011 по 2012 годы. Исследования проводились по методике исследования вариабельности сердечного ритма по P.M.

Баевскому в ООО «Имени Пряхина» Кораблинского района Рязанской области. Исследовались коровы-первотелки черно-пестрой породы, линии Рефлекшн Соверинг 198998. Отдельные химические анализы образцов крови животных и биометрическая обработка результатов исследований, а также написание основных глав диссертации выполнялись на базе рязанского государственного агротехнологического университета имени П.А. Костычева.

Цель и задачи исследования.

Цель работы - изучение функционального состояния сердечно-сосудистой системы, адаптационных возможностей организма коров-первотелок при остром транспортном стрессе с применением янтарной кислоты для уменьшения его отрицательных последствий.

Задачи исследования:

1.Определить изменение удоев коров-первотелок в течение периода восстановления после острого транспортного стресса с применением и без применения янтарной кислоты.

2.Изучить динамику вегетативного тонуса коров-первотелок при действии острого транспортного стресса с применением и без применения янтарной кислоты.

З.Определить функциональное состояние сердечно-сосудистой системы коров-первотелок контрольной и опытной групп при помощи метода вариабельности сердечного ритма.

4.Изучить влияние стресса на поедаемость кормов коровами-первотелками контрольной и опытной групп.

5.Изучить влияние янтарной кислоты на показатели цитологического состава крови коров-первотелок, испытывающих острый стресс.

б.Обосновать экономическую эффективность применения янтарной кислоты коровам-первотелкам при действии острого транспортного стресса.

7.На основании проведенных исследований разработать практические рекомендации по применению препарата янтарной кислоты для профилактики острого транспортного стресса у коров-первотелок.

Научная новизна работы. Впервые на основе определения регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы крупного рогатого скота изучены стрессовые реакции при транспортировании и установлено их влияние на удои коров-первотелок.

Впервые на основе анализа числовых характеристик вариационных пульсограмм и оценки функционального состояния организма дано научное обоснование целесообразности использования янтарной кислоты в целях повышения адаптации к действию транспортного стресса на коров-первотелок и, как следствие, сохранения удоев.

Теоретическая и практическая значимость работы. Исследования, проведенные в условиях производства на коровах-первотелках, доказали эффективность применения янтарной кислоты для повышения адаптационных возможностей животных к условиям транспортного стресса с сохранением их удоя.

Определен экономический эффект использования янтарной кислоты первотелкам для сохранения молочной продуктивности при действии острого транспортного стресса.

Разработаны и утверждены рекомендации по коррекции стресса янтарной кислотой у коров-первотелок при транспортировке.

Результаты исследований внедрены в производство в ООО «Имени Пряхина» Кораблинского района Рязанской области.

Положения, выносимые на защиту.

1. Применение янтарной кислоты коровам-первотелкам при действии острого транспортного стресса позволяет сохранить показатели удоев.

2. При действии острого транспортного стресса коровы-первотелки изменяют исходный вегетативный тонус — нормотония: до умеренной симпатикотонии у животных, которым применяли янтарную кислоту, а животные без ее применения до гиперсимпатикотонии. Более низкий показатель реактивности коров-первотелок с применением янтарной кислоты может характеризовать их адаптивные возможности к острому транспортному стрессу.

3. О сравнительно низком напряжении регуляторных систем при применении янтарной кислоты коровам-первотелкам после острого транспортного стресса можно судить по данным вариабельности сердечного ритма.

4. Применение янтарной кислоты коровам-первотелкам при действии острого транспортного стресса позволяет сохранить поедаемость кормов.

5. Использование янтарной кислоты не вызывает существенных изменений цитологического состава крови коров-первотелок, сохраняя их в пределах нормы после перенесенного транспортного стресса.

6. Скармливание янтарной кислоты коровам-первотелкам при действии острого транспортного стресса позволяет сохранить уровень рентабельности хозяйства.

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены, обсуждены и одобрены на научно-практических конференциях: Международная конференция «Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий», (Москва-Рязань, 2012); V Всероссийский с международным участием медико-биологический конгресс молодых ученых, (Тверь, 2012); Международная научно-практическая конференция «Развитие АПК на основе рационального природопользования: экологический, социальный и экономический аспекты», (Украина, г. Полтава, 2014).

По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 5 в центральных рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ и одна коллективная монография.

1. Методология и методы исследований

В работе представлены результаты научных исследований, выполненные в период с 2011 по 2012 годы. Исследования проводились в хозяйстве ООО «Имени Пряхина» Кораблинского района Рязанской области. Исследовались коровы-первотелки черно-пестрой породы, линии Рефлекшн Соверинг 198998 по схеме, представленной на рисунке 1.

Алаптапия копгж-пепнотепок к петому cmeccv

Рисунок 1 - Схема исследований В ходе эксперимента животные были разделены на группы, которые формировались по методу аналитической группировки (метод сбалансированных групп-аналогов). По интегральному показателю индекса напряжения (ИН) 100-200 условных единиц, исходного вегетативного тонуса (ИВТ) - нормотония были отобраны две группы - контрольная (группа 1) и опытная (группа 2), по 10 животных в каждой. Все коровы-первотелки были подобраны по возрасту (3 года), удоям (3-5 месяц лактации), массе.

Рацион подопытных животных был сбалансирован, к рациону во время проведения опыта была добавлена янтарная кислота.

По данным исследований Новиковой H.H. (Новикова, Н. Н. Усиление компенсаторных возможностей животных-гипотрофиков под воздействием экологически безопасных адаптогенов (парааминобензойной, янтарной кислот и препарата "Мелакрил"): дис. ... д-ра биол. наук. М., 2001. 482 с.) была определена оптимальная доза введения в рацион питания подопытных животных янтарной кислоты. Наиболее оптимальная доза и продолжительность введения янтарной кислоты при влиянии стресс-факторов были изложены и доказаны в исследованиях

Новиковой H.H. (2001). Таким образом, опытной группе давалась янтарная кислота в количестве 40 мг на 1 кг живой массы тела вместе с кормом в течение 20 дней перед острым стрессом. Острый стресс животным создавался посредством их перевозки на специализированном транспортном средстве в течение 1 часа со средней скоростью 50 км/ч.

У всех подопытных животных осуществлялось взятие крови из ярёмной вены, для проведения ее цитологического анализа два раза до и после перенесенного стресса. Анализ крови проводился на анализаторе гематологическом «Abacus Junior Vet». У подопытных животных определялись следующие показатели: эритроциты, лейкоциты, лимфоциты, эозинофилы, гемоглобин и гематокрит.

ЭКГ у всех животных снималось за 2-3 часа до приема корма.

Первое электрокардиографическое исследование проводили при подборе групп-аналогов. Второе после перенесенного транспортного стресса.

Электрокардиограммы снимались при помощи электрокардиографа трехканального с автоматическим режимом переносной ЭКЗТ-12-ОЗ- «Альтон». Согласно методике Баевского P.M. (Баевский Р. М. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. М.: Наука, 1984. 221 с.) исследования проводились в системе фронтальных отведений. Прикрепление электродов осуществлялось в следующих местах: первый в краниальной части правого плечелопаточного сочленения, второй в краниальной части левого плечелопаточного сочленения, третий в области основания мечевидного хряща. При анализе данных были рассмотрены параметры электрокардиограмм в комплексе.

Анализ вариабельности сердечного ритма проводили по Баевскому P.M. (Баевский P.M. Синусовая аритмия с точки зрения кибернетики. Математические методы анализа сердечного ритма // Тезисы Всесоюзного симпозиума. М., 1968. С. 923) для определения состояния адаптационно-компенсаторных механизмов организма коров-первотелок. Метод основан на регистрации синусового сердечного ритма с последующим математическим анализом его структуры. Методика анализа вариабельности сердечного ритма была разработана Баевским P.M. (1968) для оценки состояния сердечно-сосудистой системы человека. В настоящее время эта методика была адаптирована и применена для исследования сердечно-сосудистой системы крупного рогатого скота М.Ю. Афанасьевым (Афанасьев М. Ю. Молочная продуктивность коров в связи с особенностями их сердечно-сосудистой системы: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Рязань, 2005. 133 е.), A.C. Емельяновой (Емельянова A.C. Связь функционального состояния сердечно-сосудистой системы и молочной продуктивности коров по электрокардиографическому обследованию: дис. ... д-ра биол. наук / Рязань, 2011. 296 е.), Никитовым C.B. (Никитов C.B. Влияние «Витартила» на молочную продуктивность коров с разным типом вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы: дис. ... канд. биол. наук / Москва, 2013. 138 с), Ипполитовой Т.В. (Ипполитова Т.В. и др. Элекрофизиология сердца и нормативы электрокардиографических показателей у коров. М.: ВАСХНИЛ, 1988. 42 е.).

В системе фронтальных отведений проводилась регистрация кардиоинтервалограмм - блок в количестве 100-150 интервалов для кардиоинтервалографических исследований. Расчет производился на основании длительности R-R - интервалов, которые записаны в статистический ряд. Графическим способом построения вариационных пульсограмм (интервал группировки 0,05 секунд в диапазоне 0,5-0,1 секунда) и скатерграмм проводился

анализ ряда R-R - интервалов. При построении вариационных пульсограмм по оси абсцисс откладывались значения времени, а по оси ординат их количество.

Для числового выражения вариационных пульсограмм рассчитывались следующие показатели:

Мода (Мо) - это наиболее часто встречающееся в данном динамическом ряде значение кардиоинтервала. А в физиологической интерпретации это наиболее вероятный уровень функционирования сердечно-сосудистой системы (Баевский P.M., 1968).

Амплитуда моды (АМо) - это число кардиоинтервалов, соответствующих значению моды, в процентах к объему выборки. Этот показатель отражает стабилизирующий эффект централизации управления ритмом сердца, который обусловлен, в основном, степенью активации симпатического отдела вегетативной нервной системы (Баевский P.M., 1968).

Вариационный размах (ДХ) отражает степень вариативности значений кардиоинтервалов в исследуемом динамическом ряде. Он вычисляется по разности максимального и минимального значений кардиоинтервалов (Баевский P.M., 1968).

По данным вариационной пульсометрии производили расчет некоторых производных показателей:

Индекс напряжения (ИН), который отражает степень централизации управления ритмом сердца и характеризует, в основном, активность симпатического отдела вегетативной нервной системы, определяли по формуле:

ИН = АМо/2ДХхМо; (1)

Показатель адекватности процессов регулирования (ПАПР), который отражает соответствие между активностью симпатического отдела вегетативной нервной системы и ведущим уровнем функционирования синусового узла, вычисляли по формуле:

ПАПР = АМо/Мо; (2)

Индекс вегетативного равновесия (ИВР), который характеризуется соотношением симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, вычисляли по формуле:

ИВР = АМо/ДХ; (3)

Вегетативный показатель ритма (ВПР), который характеризует степень активности автономного контура регуляции, вычисляли по формуле (Баевский P.M., 1968):

ВПР = 1/МохДХ; (4)

Вегетативная реактивность (R), которая отражает сравнение интегральных показателей сердечного ритма до и после перенесенного стресса, рассчитывалась по формуле (Емельянова A.C., 2011):

Я=ИН,/ИН2. (5)

Изменение удоев после перенесенного стресса исследовали по результатам контрольных доек у контрольной и опытной групп, в следующие периоды: до стресса; 1-10 сутки после стресса; 11-20 сутки после стресса; 21-30 сутки после стресса, что основано на сроках последствий действия острого стресса (в течение 20-30 дней).

Математико-статистические показатели кардиоинтервалографического исследования были сопоставлены с удоями, исследуемых групп коров-первотелок. Проведена статистическая обработка и сравнительная характеристика кардиоинтервалометрических показателей и удоев коров-первотелок после перенесенного стресса контрольной и опытной групп.

Статистическая значимость полученных величин изучаемых показателей оценивалась с использованием t-критерия Стьюдента (Жаворонков JI. П. Статистические методы в экспериментальной биологии и медицине. Обнинск, 2011. 51 с.) с использованием компьютерных программ Microsoft Excel, Sigma Plot и «Статистика 6.0».

2. Результаты собственных исследований и их обсуждение 2.1 Взаимосвязь изменения удоев и перенесенного стресса при применении янтарной кислоты

По данным результатов исследований установлено, что у животных контрольной группы, которым не применялась янтарная кислота, после перенесенного стресса наблюдалось резкое снижение удоев, в среднем на 3±0,651 кг. Максимальное снижение происходило на 11-20 сутки после стресса (таблица 1). С 21 по 30 сутки опыта отмечалась тенденция к восстановлению удоев.

Таблица 1 -Удои коров-первотелок подопытных групп

Группы подопытных коров-первотелок До стресса, кг Первые сутки после стресса, кг 2-10 сутки после стресса, кг 11-20 сутки после стресса, кг 21-30 сутки после стресса, кг

Контрольная 13,63±0,555 12,25±0,760 10,92±0,748 9,34±0,812 10,38±0,382

Опытная 13,26±0,577 12,88±0,481 12,67±0,442 12,92±0,439* 13,19±0,521*

Примечание: здесь и далее в таблицах: * Р< 0,05, ***Р<0,01, по 1-критерию Стьюдента при сравнении с контролем, а также до и после стресса.

В опытной группе удои снижались незначительно после перенесенного стресса, в среднем на 0,35±0,492 кг, а к 21-30 суткам полностью восстановились.

2.2 Оценка степени напряжения регуляторных систем организма в результате перенесенного острого стресса у коров при применении янтарной

кислоты

Результаты исследований показали, что у коров-первотелок, которые вошли в контрольную группу, вегетативный показатель индекс напряжения (ИН) после перенесенного стресса увеличился более чем в два раза и составил в среднем 468,14±101,33 условных единиц, что соответствует вегетативному тонусу (ВТ) -гиперсимпатикотония это свидетельствовало о том, что для этой группы характерно усиление тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы, что указывает на централизацию управления сердечным ритмом.

Таблица 2 - Изменение вегетативного тонуса контрольной и опытной групп

Группы Индекс напряжения, условные единицы Исходный вегетативны й тонус Вегетативный тонус Реактивность

до стресса после стресса

1-контрольная (п=10) 186,28±47,92 468,14±101,33* нормотония Гиперсимпатикотония 2,60±0,42

2 —опытная (п=10) 181,18±44,58 302,11±40,20*** нормотония Умеренная симпатикотония 1,74±0,23

Как видно из таблицы 2 до стресса все подопытные животные имели приблизительно одинаковый индекс напряжения (186,28±47,92 и 181,18±44,58), что соответствует вегетативному тонусу (ВТ) - нормотония. После стресса у животных контрольной группы индекс напряжения (ИН) резко увеличился до 468,14± 101,33 (на 152%) условных единиц, что соответствует ВТ - гиперсимпатикотония. А у животных опытной группы, принимающих янтарную кислоту, после стресса индекс

напряжения (ИН) увеличился на значительно меньшую величину и составил 302,11 ±40,20 условных единиц (на 67 % к дострессовой величине), соответствующей ВТ-умеренная симпатикотония.

Из таблицы 2 видно, что у животных контрольной группы наблюдалась наибольшая степень напряжения компенсаторных механизмов, высокая активность симпатического звена вегетативной нервной системы и центрального контура регуляции. У животных этой группы вегетативный тонус - гиперсимпатикотония, гиперсимпатикотоническая вегетативная реактивность. Это указывало на развитие в организме выраженного напряжения регуляторных систем, что свидетельствовало о нарушении адаптационно-компенсаторных механизмов регуляции работы сердца. Показатель вегетативной реактивности составил 2,60±0,42.

Вегетативная реактивность 1,74±0,23 (опытная группа) животных, косвенно отражает возможность оптимального уровня работы вегетативной нервной системы и ее поддержания в исследовании перехода из одного состояния в другое. При вегетативном тонусе умеренная симпатикотония и представленной выше реактивности сердечно-сосудистая система более адаптативна к нагрузке, вызываемой острым стрессом.

2.3 Сравнительный анализ числовых характеристик вариационных пульсограмм в результате перенесенного острого стресса у коров с применением и без применения янтарной кислоты В исследованиях проанализирована взаимосвязь числовых характеристик вариационных пульсограмм при перенесении острого стресса у коров с применением и без применения янтарной кислоты.

Таблица 3 - Числовые характеристики вариационных пульсограмм коров-первотелок

Группы коров-первотелок Мода, секунды Амплитуда моды, % Вариационный размах, секунды

до стресса после стресса до стресса после стресса до стресса после стресса

1 - контрольная (п - 10) 0,79± 0,07 0,74± 0,06 47,50± 8,30 63,00± 6,40* 0,17± 0,03 0,10± 0,02*

2-опытная (п = 10) 0,78± 0,06 0,80± 0,07 49,50± 10,60 58,90± 9,70 0,18± 0,04 0,14± 0,03

инилги дпинодипи лщпшш, ПЛНииЛСС ЧаСЮ иСТрСЧШОЩИХСЯ 14-

Я интервалов, то есть моды (Мо) указывает на разный уровень функционирования системы кровообращения у коров до и после стресса с применением и без применения янтарной кислоты.

У коров контрольной группы после перенесенного стресса показатель моды уменьшился на 0,05 секунд. Это возможно при влиянии на деятельность сердца симпатоадреналинового характера, что свидетельствует о вмешательстве центрального контура регуляции. При этом функционально водителем ритма можно считать клетки, которые находятся в верхней части синусового узла. Эти клетки обладают высокой возбудимостью. В результате время между отдельными кардиоциклами уменьшается, а частота сердечных сокращений соответственно увеличивается.

г = 4687,9584-613,0173*х-535,4678*у+21,0017*х*х+26,6677*х*у+123,9811*у*У

700 600 500 400 300 200

Рисунок 2 - Взаимосвязь моды, индекса напряжения и удоев коров-первотелок контрольной группы до и после стресса Из графика (рисунок 2) видно, что цветовая подложка свидетельствует о значительном разбросе превалирующего показателя индекса напряжения (от 200 до 700 условных единиц), что свидетельствует о резком измеиении данного показателя у коров контрольной группы после перенесенного стресса. График экспоненциальной зависимости показывает взаимосвязь показателя индекса напряжения моды и удоев. Из графика видно, что данные показатели имеют не прямую экспоненциальную зависимость и с повышением индекса напряжения и моды уменьшаются удои. Представленные на графике точки отражают сопряженность данных трех показателей у коров контрольной группы до и после стресса, таким образом можно проследить изменение всех трех показателей у каждого исследуемого животного до стресса и после его перенесения. Например, корова-первотелка Мушка до стресса имела индекс напряжения (ИН) 197,92 условных единиц, моду (Мо) 0,80 секунд, удой 14,75 кг и данную точку сопряжения показателей можно обнаружить в зеленом спектре графика и зеленой области цветовой подложки. Показатели этой же коровы-первотелки после стресса изменились - индекс напряжения (ИН) 449,22 условных единиц, мода (Мо) 0,64 секунд, удои упали до 10.6 кг и данную точку сопряжения показателей можно обнаружить в красном спектре графика и красной области цветовой подложки. Таким образом, по данным графика (рисунок 2) видно, что все животные контрольной группы после стресса увеличили индекс напряжения (ИН), уменьшили моду (Мо) и снизили удои, то есть точки сопряжения трех данных показателей по каждому животному переместились в красную часть цветового спектра, которая на графике свидетельствует об увеличении индекса напряжения, уменьшении моды и снижении удоев.

г = 1330,7631-102,6176*х-1361,8586*у+8,1312*х*х-136,5998*х*у+2139,5912*у*У

Рисунок 3 - Взаимосвязь моды, индекса напряжения и удоев коров-первотелок опытной группы до и после стресса

График экспоненциальной зависимости представленный на рисунке 3 показывает, что у коров опытной группы, которым давали янтарную кислоту резкого изменения индекса напряжения после перенесенного стресса не произошло. Об это можно судить по распределению спектров цветовой подложки (индекс напряжения от 220 до 300 условных единиц). Точки, представленные на графике - показатели коров-первотелок опытной группы до и после стресса. При анализе расположения точек можно говорить о сопряжении трех показателей у большинства животных в области, которая показывает оптимальное значение ИН, соответствующее нормотонии, то есть лишь некоторые животные перешли в группу умеренных симпатикотоников. Это свидетельствовало о том, что у животных после перенесенного стресса в опытной группе с применением янтарной кислоты существенно не повысился ИН и не снизились удои.

Проводя сравнительный анализ амплитуды моды, отражающей стабилизирующий (мобилизирующий) эффект централизации управления ритмом сердца, у животных до и после стресса контрольной и опытной групп выявили увеличение амплитуды моды (АМо) у коров контрольной группы после перенесенного стресса на 15%, а у опытной на 9,4%.

У коров контрольной группы после перенесенного стресса увеличение показателя числа кардиоинтервалов, которые соответствуют диапазону моды, указывает на усиление недыхательного компонента синусовой аритмии, которая вероятно может быть обусловлена влиянием симпатической вегетативной нервной системы. В результате этого происходит включение в управления сердечным ритмом центрального контура регуляции.

Для коров опытной группы после перенесенного стресса показатель амплитуды моды (АМо) увеличился на 9,4%, что указывало на высокую степень вариативности, и свидетельствовало о слабой централизации управления сердечным ритмом и преобладание автономного контура регуляции.

Сравнивая степень вариативности значений кардиоинтервалов выявлено, что вариационный размах, указывающий на максимальную амплитуду колебаний значений Я-Я интервалов и в данном массиве кардиоциклов и отражающий уровень активности парасимпатического звена вегетативной нервной системы, неодинаков у коров контрольной и опытной групп после стресса.

Показатель вариационного размаха у коров опытной группы после стресса снизился на 0,04 секунды. Данное снижение показателя свидетельствовало о том, что резкого изменения в работе парасимпатической системы не произошло, преобладали дыхательные компоненты в сердечном ритме. Снижение показателя вариационный размах у коров контрольной группы после перенесенного стресса зафиксировано на 0,07 секунд, это могло свидетельствовать о преобладании элементов недыхательного компонента в сердечном ритме, обусловленного активностью подкорковых центров нервной системы.

Таблица 4 - Корреляционная взаимосвязь удоев с числовыми характеристиками

Показатель Уравнение зависимости Коэффициент корреляции

1 группа 2 группа

Мода (Мо) Удои = 43,5058-46,7264»х-0,4259*у+16,3935*х*х+0,4 092*х*у+0,0006*у*у 0,13 0,15

Амплитуда моды (АМо) -0,06 -0,09

Вариационный размах (ДХ) 0,03 0,10

из таолицы 4 корреляционной зависимости видна взаимосвязь показателя удоев с числовыми характеристиками вариационных пульсограмм. Показатели коэффициентов корреляции свидетельствуют о прямой зависимости между сохранением удоев и показателями моды (Мо) и вариационный размах (ДХ) и соответственно об обратной зависимости с показателем амплитуда моды (АМо).

Анализ числовых характеристик вариационных пульсограмм, позволил сделать вывод о преобладании симпатического отдела вегетативной нервной системы, возможном влиянии центрального контура регуляции на сердечную деятельность животных контрольной группы, это доказало, что у коров-первотелок данной группы после стресса наблюдалась недостаточность функциональных резервов и после перенесенного стресса животные показали снижение удоев.

2.4 Сравнительный анализ вторичных показателей вариационных пульсограмм в результате перенесенного острого стресса у коров с применением и без применения янтарной кислоты По результатам исследований был проведен сравнительный анализ следующих вторичных показателей вариационных пульсограмм: показателя адекватности процессов регуляции, вегетативного показателя ритма, индекса вегетативного равновесия при перенесении острого стресса у коров-первотелок с применением и без применения янтарной кислоты.

Таблица 5 - Вторичные показатели вариационных пульсограмм у коров-первотелок до и после перенесенного острого стресса_

Группы коров-первотелок Показатель адекватности процессов регуляции, условные единицы Индекс вегетативного равновесия, условные единицы Вегетативный показатель ритма, условные единицы

до стресса после стресса до стресса после стресса до стресса после стресса

1 - контрольная (п = Ю) 62,64± 16,20 86,56± 11,45* 290,13± 74,35 686,67± 146,00* 7,91± 1,34 14,73± 2,33*

2 — опытная (п=10) 63,69± 13,49 75,35± 12,67 283,69± 74,56 482,29± 91,04* 7,47± 1,28 10,56± 1,93*

Исходя из данных таблицы 5 самый высокий показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР) наблюдался у коров контрольной группы после перенесенного стресса, он составил 86,56±11,45 условных единиц. Это свидетельствовало о преобладании тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы, что в свою очередь указывало на централизацию управления сердечным ритмом и как следствие повлекло снижение удоев.

Увеличение тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы прослеживалось и у коров-первотелок опытной группы, однако в меньшей степени, показатель адекватности процессов регуляции составил 75,35± 12,67 условных единиц. Данный факт свидетельствовал о некотором тонусе парасимпатической вегетативной нервной системы и умеренной симпатикотонии. Удои у животных данной группы после стресса снижались незначительно.

Из таблицы 5 видно, что изначально у животных обеих групп вегетативный показатель ритма (ВПР) составлял не более 8 условных единиц, что свидетельствовало об усилении тонуса парасимпатической системы и адекватных процессах саморегуляции. После перенесенного стресса наибольший вегетативный показатель ритма наблюдался у коров контрольной группы 14,73±2,33 условных единицы, соответственно вегетативный баланс смещен в сторону симпатического отдела нервной системы, что свидетельствовало о высокой централизации управления ритмом сердца. У коров опытной группы вегетативный показатель ритма (ВПР) увеличился на 3 условные единицы и составил 10,56±1,93 условных единицы, что свидетельствовало об умеренном тонусе симпатической нервной системы и адекватных процессах саморегуляции в целом.

Первоначально животные контрольной и опытной групп обладали приблизительно одинаковым индексом вегетативного равновесия (ИВР) — 290,13±74,35 и 283,69±74,5 условных единиц соответственно, что свидетельствовало о вегетативном равновесии у всех животных.

По данным исследований после перенесенного стресса ИВР больше всего (в два раза) увеличился у животных контрольной группы и составил 686,67± 146,00 условных единиц, что свидетельствовало о смещении вегетативного равновесия в сторону тонуса симпатической нервной системы. ИВР коров опытной группы также немного увеличился и составил 482,29±91,04 условных единицы, свидетельствуя об умеренном преобладании симпатической системы.

Таблица 6 - Корреляционная взаимосвязь удоев с числовыми характеристиками вторичных показателей вариационных пульсограмм_

Показатель Уравнение зависимости Коэффициенты корреляции

1 группа 2 группа

Показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР) Удои = 21,9016+0,045 *х-0,0442*у-0,0005*х*х+2,3313Е-5*х*у+4,607Е-5*у*у -0,05 -0,16

Индекс вегетативного равновесия (ИВР) -0,54 -0,24

Вегетативный показатель ритма (ВПР) -0,74 -0,11

По данным таблицы 6 корреляционной зависимости удоев с числовыми характеристиками вторичных показателей вариационных пульсограмм видна взаимосвязь показателя удоев со вторичными показателями вариационных пульсограмм. Показатели коэффициентов корреляции свидетельствуют об обратной зависимости между показателем удоев и показателем адекватности процессов регуляции (ПАПР), индексом вегетативного равновесия (ИВР) и вегетативным показателем ритма (ВПР).

Таким образом, анализ данных вторичных показателей вариационных пульсограмм позволил отметить сохранение удоев и изменение электрокардиографических характеристик деятельности сердечно-сосудистой системы коров-первотелок опытной группы, свидетельствующее об умеренном тонусе симпатической нервной системы и адекватных процессах саморегуляции в целом, что может использоваться для оценки общего состояния организма. Использование в рационе янтарной кислоты позволило коровам-первотелкам проявить адекватную реакцию на транспортный стресс, что и повлекло за собой сохранение удоев. У животных контрольной группы с увеличением вторичных показателей вариационных пульсограмм снизились удои.

2.4.1 Сравнительный анализ вариационных пульсограмм коров-первотелок при помощи графического метода до и после стресса

Основными геометрическими методами анализа вариабельности сердечного ритма являются анализ гистограмм и скатерграмм.

Гистограмма — это график сгруппированных кардиоинтервалов. Косвенным отражением вариативности ритма сердца коров-первотелок может служить ширина основания, чем больше его величина, тем выше вариабельность. Исходя из того в каком диапазоне значений была осуществлена группировка данных по интервалам, будет меняться форма, основной вид и характер графика.

При построении гистограмм вариативности ритма сердца коров контрольной и опытной групп до стресса было выявлено преобладание графиков с широкими основаниями, что значит распределение кардиоинтервалов в достаточно широком диапазоне. Построенные гистограммы близки по своему виду к кривым Гаусса.

^ сек.

Рисунок 4 - Гистограмма вариативности ритма сердца коровы-первотелки Ласточка _опытной группы до стресса_

С1К.

Рисунок 5 - Гистограмма вариативности ритма сердца коровы-первотелки Ямка контрольной группы до стресса На рисунках 4 и 5 представлены гистограммы вариативности ритма сердца коров-первотелок Ласточка и Ямка контрольной и опытной групп до стресса соответственно. Как видно из рисунков, значения от точки К до точки Я кардиоинтервала находятся в диапазонах от 0,68 секунд до 0,84 секунд и от 0,60 секунд до 0,80 секунд соответственно и распределены в пяти и шести точках на графике. Наибольшее количество интервалов располагается в величине 0,76 секунд (в данный класс попадает максимальное число измерений 49%) у коровы-первотелки Ласточка контрольной группы до стресса. Это свидетельствует, что у данного животного до стресса достаточная вариабельность ритма сердца.

А у коровы-первотелки Ямка опытной группы до стресса наибольшее количество интервалов располагается в значении 0,72 секунды и составляет 63%. значения кардиоинтервалов расположены в промежутке от 0,60 секунд до 0,80 секунд, распределенные в шести диапазонах.

Результаты, которые получены и представлены на гистограммах вариативности ритма сердца первотелок контрольной и опытной групп до стресса указывают на высокую степень вариативности у данных животных, что свидетельствует об усиленном действии автономного контура регуляции и парасимпатическом влиянии в вегетативной нервной системе. Таким образом,

сердечная деятельность животных относительно слабо регулировалась центральным контуром. _

Рисунок 6 - Гистограмма вариативности ритма сердца коровы-первотелки Ласточка контрольной группы после стресса По результатам графического метода вариационных пульсограмм коровы-первотелки Ласточка (рисунок 6) контрольной группы после стресса обнаружен небольшой диапазон основания кривой 0,80-0,88 секунд, и максимальное число кардионитервалов попало на значение 0,84 секунд, и составило 55%. Интервалы Я-Я распределены только в 3 диапазонах. После стресса наблюдалось резкое снижение удоев, в среднем на 3±0,651 кг. Максимальное снижение наблюдалось на 11-20 сутки после стресса. С 21 по 30 сутки опыта наблюдались тенденции к восстановлению удоев у коров-первотелок контрольной группы до исходных показателей.

Рисунок 7 - Гистограмма вариативности ритма сердца коровы-первотелки Ямка опытной группы после стресса Как видно из гистограммы вариативности ритма сердца коровы-первотелки Ямка (рисунок 7) опытной группы после стресса с применением янтарной кислоты показатели Я-Я-интервалов по-прежнему находятся в больших пределах от 0,76 секунд до 0,92 секунд, которые распределены в четырех диапазонах. Количество диапазонов уменьшилось на единицу. Наибольшее число интервалов располагается в значении 0,84 секунды и составляет 53%. Наибольшее число интервалов увеличилось с 0,72 секунд до 0,84 секунд, а количество процентов уменьшилось с 63% до 53% после стресса с применением янтарной кислоты. Но несмотря на то, что у данного животного максимальное число интервалов в значении 0,84 секунды составляет 53 %, значения кардиоинтервалов расположены в широком значении от 0,76 секунд до 0,92 секунд, распределенные в пяти диапазонах. После стресса в опытной группе удои

снижались незначительно, в среднем на 0,35 кг. А к 21-30 суткам удои полностью восстанавливались.

Таким образом, у коров-первотелок с применением янтарной кислоты после острого стресса на гистограммах вариативности ритма сердца наблюдались минимальные изменения значений диапазонов. Данное наблюдение свидетельствовало о высокой степени вариативности у животных данной группы. Полученные данные указывали на превосходство парасимпатического отдела вегетативной нервной системы и автономного контура регуляции. Эти данные косвенно показывали на слабую централизацию регулирования сердечно-сосудистой системы. Из этого следует, что применение янтарной кислоты у коров-первотелок опытной группы привело к сохранению достаточных адаптационных возможностей чтобы проявлять нормальную реакцию организма на острый стресс, вследствие чего сохранялись удои.

В последовательном перенесении на оси прямоугольных координат значений двух соседних Я-Я-интервалов заключалась суть метода корреляционной ритмографии. В зависимости от повторяемости значений кардиоинтервалов на скатерграмме представлено различное количество точек. Чем большее количество этих точек, называемых фазовыми координатами, и чем больше «облако» получилось из них, тем больше степень вариабельности сердечного ритма.

Таким образом, если на скатерграмме представлено сравнительно малое количество точек, а их расположение скученное, соответственно это косвенно отражает низкую вариабельность. По фазовым координатам, которые стоят в отдалении и основного поля облака, можно судить о наличии нарушений сердечного ритма

0,95

2 0,9

♦

♦

♦ ♦

♦ ♦ ♦

г

* 0,7

ь 0,5

0,5 0,55 0,6 0,65 0.7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 Последующий - интервал, 1, сек.

Рисунок 8 - Скатерграмма вариативности ритма сердца коровы-первотелки Зорька контрольной группы до стресса

0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 Последующий Я-!? - интервал, 1, сек.

Рисунок 9 - Скатерграмма вариативности ритма сердца коровы-первотелки Вольная

опытной группы до стресса Анализ скатерграмм вариативности ритма сердца первотелок Зорька и Вольная (рисунок 8, 9) контрольной и опытной групп соответственно до стресса показывает определенный разброс точек, что свидетельствует о высокой степени вариабельности ритма сердца. Их расположение находится в пределах от 0,80 секунд до 0,92 секунд и от 0,64 секунд до 0,80 секунд соответственно, по обеим осям. Расположение точек, не скученное в облаке фазовых координат, в системе координат точек достаточное количество (11 и 16 соответственно). Такой тип автокорреляционного облака указывает на высокую вариабельность сердечного ритма. Это в свою очередь свидетельствует о слабой централизации управления ритмом сердца и указывает на преобладание автономного контура регуляции. По зоне расположения точек в данном случае можно выделить нормосистолию.

Расположение фазовых координат облака до 0,92 секунд и до 0,80 секунд соответственно по двум осям координат свидетельствует о том, что все функциональные резервы подопытных животных, находились в норме, а их сердечнососудистая система пребывала в стадии фона.

Скатерграммы вариативности ритма сердца такого типа свойственны для всех особей контрольной и опытной группы до стресса_

0,8 0,75 0,7 0,65 0,6 0,55 0,5

1

1 - ♦

; ♦

I -р - ' - 1

) - 1 - '

0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 Последующий Я-Я - интервал, сек.

0,8

Рисунок 10 — Скатерграмма вариативности ритма сердца коровы-первотелки Зорька контрольной группы после стресса Как видно из рисунка 10, скатерграмма вариативности ритм сердца первотелки Зорька контрольной группы после стресса, включает меньшее количество фазовых координат, которые располагаются скученно в диапазоне от 0,68 секунд до 0,76 секунд, по обеим осям. Количество точек в данном случае уменьшилось по

сравнению с состоянием животного до стресса (до 7). Такой тип автокорреляционного облака показывает на вмешательство в работу регуляторных механизмов центрального контура регуляции и на низкую вариабельность ритма сердца, что свидетельствует о преобладании симпатического отдела. Скученность точек облака свидетельствует о централизации управления сердечным ритмом и наблюдается в случае вегетативного тонуса гиперсимпатикотонии. Полученные данные подтверждают результаты в ранее проведенных исследованиях, когда у животных контрольной группы после стресса наблюдали изменение вегетативного тонуса с нормотонии до гиперсимпатикотонии. По зоне расположения точек в данном случае можно выделить тахисистолию.

Таким образом, расположение фазовых координат облака до 0,76 секунд по двум осям координат указывает на то, что сердечно-сосудистая система коровы-первотелки пребывала в стадии привлечения всех своих резервов и состоянии нагрузки. Скатерграммы вариативности ритма сердца такого типа свойственны для всех коров-первотелок контрольной группы после стресса.

Процесс использования стратегических функциональных резервов уже начинался у животных контрольной группы, наблюдалась их нехватка для адекватной реакции в ответ на стресс и снижение удоев.

Сравнительный анализ скатерграмм вариативности ритма сердца и удоев контрольной группы животных после стресса показал снижение удоев в среднем на 3±0,651 кг. Максимальное снижение наблюдалось на 11-20 сутки после стресса. И лишь с 21 по 30 сутки опыта наблюдалась тенденция к восстановлению удоев у первотелок контрольной группы._

* 0,9

и 0,85

0,8

в & 0,75

1 0,7

0,65

ее 0,6

| 0,55

(2 0,5

0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 Последующи«, (!-(! - интерил, С сек.

Рисунок 11 - Скатерграмма вариативности ритма сердца коровы-первотелки Вольная опытной группы после стресса Как видно из рисунка 11, скатерграмма вариативности ритма сердца коровы-первотелки опытной группы Вольная после стресса, показывает небольшое сокращение количества фазовых координат (до 11) и их расположение в пределах 0,72-0,88 секунд, по обеим осям. Расположение точек фазовых координат в облаке не скученное, в системе координат точек достаточное количество, для того, чтобы судить о превосходстве парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, благодаря относительно высокой степени вариабельности ритма сердца. Это свидетельствует о превосходстве автономного контура регуляции. То есть, у животного достаточно возможностей для адаптации с целью поддержания вегетативного равновесия с применением янтарной кислоты после действия острого

стресса. По зоне расположения точек в данном случае можно выделить нормосистолию.

Расположение фазовых координат облака в области от 0,72 секунд до 0,88 секунд по двум осям координат показывает, пребывание сердечно-сосудистой системы коровы в стадии восстановления, при которой она не испытывала сильную нагрузку, связанную с действием острого стресса и задействовала только оперативные резервы благодаря применению янтарной кислоты у животных опытной группы.

Скатерграммы вариативности ритма сердца такого типа свойственны для всех коров-первотелок опытной группы в состоянии после стресса с применением янтарной кислоты.

Сравнительный анализ скатерграмм вариативности ритма сердца и удоев опытной группы животных до и после стресса показал, что с применением янтарной кислоты удои снизились. Однако снижение этого показателя было не критичным (в среднем на 0,35 кг), что не повлекло за собой больших потерь в удоях всей группы. Так же можно отметить, что к окончанию опыта (3-4 неделя) удои животных опытной группы восстановились до прежнего уровня. Коровы-первотелки, которые не получали янтарную кислоту, резко снизили удои и не восстановили их в полном объеме к периоду в 30 дней после испытанного стресса.

Исходя из выше изложенного, можно сделать вывод, что применение янтарной кислоты позволило снять последствия острого стресса у животных опытной группы и тем самым сохранить исходные удои, в то время как животные контрольной группы проходили период долгого восстановления организма после стресса.

2.5 Оценка влияния стресса на потребление корма коровами-первотелками при применении янтарной кислоты и без ее использования

В процессе эксперимента корма подопытным животным скармливались в виде полнорационной кормовой смеси, приготовленной при помощи кормосмесителя VERTI MIX TDS Strautmann 900.

В период стрессового воздействия на животных рацион оставался без изменения. Наблюдения за потреблением кормов после стрессового воздействия показали, что оно снизилось в обеих группах (рисунок 12).

■ Контрольная группа

■ Опытная группа

До Вдень 1 - 10 11-20 21-30 стресса стресса день день день

Рисунок 12 - Потребление кормов после стрессового воздействия, % Как показывает рисунок 12 наибольшее снижение потребления кормов рациона на фоне стресса наблюдали в контрольной группе. После стрессового воздействия поедаемость кормов коровами-первотелками в контрольной группе снизилась на 13,6 % и составила 86,2 %. Коровы опытной группы, получавшие с рационом янтарную кислоту, менее остро отреагировали на стрессовое воздействие, снижение потребления кормов у них произошло на 8,1%.

Через месяц после стресса в опытной группе поедаемость кормов восстановилась до первоначального уровня, то есть 99,7 %. В группе контроля этот показатель ниже на 5 %, что свидетельствовало о снижении количества потребляемых веществ в контрольной группе, что сказалось на удоях. Последние в контрольной группе снизились более чем на три киллограмма в сутки по истечении месяца после стресса. Потребление питательных веществ коровами-первотелками опытной группы в период опыта было выше, чем в группе контроля на 7,6 %. С учетом фактического суточного удоя затраты кормов на 1 кг молока составили 1,24 ЭКЕ в контрольной группе и 1,05 ЭКЕ в опытной группе, что ниже на 15,3 %.

Таким образом, применение янтарной кислоты для снятия стресса в опытной группе благоприятно повлияло на поедаемость кормов и позволило фактически сохранить уровень потребления питательных веществ. По-видимому, это связано с тем, что янтарная кислота, являясь природным адаптогеном, участвовала в обменных реакциях биохимического характера. При воздействии стресса организм животных опытной группы обеспечивал себя энергией, образующейся в том числе и при окислении янтарной кислоты. Это благоприятным образом отразилось на поддержании физиологического состояния животного, что способствовало достаточно быстрому восстановлению молочной продуктивности животных опытной группы.

2.6 Цитологический состав крови коров-первотелок контрольной и опытной групп

Транспортировка является сильным стресс-фактором, существенно влияющим на цитологический состав крови. Обобщая данные исследований Горизонтова П.Д. и соавторов (Горизонтов П. Д. Стресс и система крови / П. Д Горизонтов, О. И. Белоусова, М. И. Федотова. М.: Медицина, 1983. 257 е.), Козлова В.А. (Козлов, В. А. Супрессорная активность лимфоцитов переферической крови при действии различных стрессоров / В. А. Козлов И. Г. Цырлова, В. В. Чегмякова // Иммунология. 1984. № 3. С. 75-77), Кузьмина А.И. (Кузьмин А. И. Влияние стресс-фактора на морфологические и цитохимические характеристики крови телят [Электронный ресурс]. Режим доступа: Иир/Л'йГас.пзаи.есЬ.ги, 2004) можно сделать вывод, что количественные изменения крови при действии стресса характеризуются эозинопенией, лимфопенией и лейкоцитозом. Действие янтарной кислоты на организм значительно снижает общую реакцию животных при транспортировке. Достоверным доказательством этому могут служить цитологические показатели крови коров-первотелок.

Были проведены исследования цитологического состава крови коров-первотелок опытной и контрольной групп до и после перенесенного стресса и определено влияние на состав крови скармливания янтарной кислоты при воздействии стресс-фактора (таблица 7).

Таблица 7 - Сравнительный анализ цитологического состава крови коров-первотелок контрольной и опытной групп до и после перенесенного стресса__

Цитологические показатели крови Контрольная группа Опытная группа Норма

до стресса после стресса до стресса после стресса

1 2 3 4 5 6

Эритроциты, клеток/л 7,70± О.ббхЮ12 5,52± 0,66*1012* 7,31± 0,67x1012 6,92± 0,55х1012 5-10х|0'2

Лейкоциты, клеток/л 7,95± 0,99x10' 16,33± 2,37x109**« 7,96± 1,13х109 8,49± 1,31х109 4-12х109

Продолжение таблицы 7

1 2 3 4 5 6

Лимфоциты, % 66,71±5,93 43,99±1,75"» 70,40±3,90 70,29±4,23 45-75

Эозинофилы, % 4,54±0,89 0,74±0,14*** 4,44±1,39 3,71 ±1,75 2-7

Гемоглобин, г/л 106,50±9,90 94,80±7,44 110,80±7,44 109,50±7,10 80-150

Гематокрит, % 31,56±4,26 29,37±3,66 31,76±3,70 31,33±3,67 24-46

В наших исследованиях в очередной раз были подтверждены исследования Горизонтова П.Д. (1983), Козлова В.А. (1984), Кузьмина А.И. (2004) и выявились признаки, характерные для стресс-реакции системы крови у животных в контрольной фуппе.

По данным таблицы 7 у подопытных животных до стресса цитологические показатели крови находились в пределах нормы, однако после проведения эксперимента в составе крови каждой группы животных произошли определенные изменения.

У коров контрольной группы было отмечено увеличение общего количества лейкоцитов (16,33±2,37*10 клеток/л), что превышает верхнюю границу нормы на 4,33x10 клеток/л. Это может быть признаком начавшегося лейкоцитоза, который имеет физиологические, то есть возникает у здоровых животных при некоторых вполне обычных ситуациях (возникновение стресса, травмы и другое), или патологические причины - возникновение какой-либо болезни. Исходя из того, что в ходе эксперимента животные подвергались стрессовой ситуации, можно сделать вывод о возникновении определенного сбоя в иммунной системе, вследствие изменения общего количества лейкоцитов. Однако, следует отметить, что резкого изменения количества лейкоцитов в опытной группе не происходило, что косвенно отражало повышение стрессоустойчивости у животных после применения янтарной кислоты.

На фоне увеличения числа лейкоцитов наблюдали значительное снижение количества лимфоцитов на 22,72% в контрольной группе, что было ниже нормы.

Гемоглобин у животных контрольной группы после стресса снижался с 106,50±9,90 г/л до 94,80±7,44 г/л. Гематокрит (гематокритное число) - соотношение объемов эритроцитов и плазмы, характеризующий степень недостатка или избытка красных кровяных телец в крови животного. Снижение гематокрита наблюдается при анемиях. В связи со снижением гемоглобина у животных контрольной группы наблюдалось снижение гематокрита с 31,56±4,26 % до 29,37±3,66 %. Снижение гемоглобина и гематокрита происходило в результате снижения количества эритроцитов до 5,52±0,66, уменьшения их объема.

Из данных таблицы 7 видно, что средние значения цитологических показателей крови коров-первотелок после перенесенного стресса опытной группы с применением янтарной кислоты изменились не существенно и находились в пределах нормы. Нормальный цитологический состав крови живого организма так же свидетельствовал о поддержании вегетативного гомеостаза и отсутствии негативного влияния на него применяемой в ходе опыта янтарной кислоты.

Наблюдалось незначительное снижение числа эритроцитов в опытной группе после стресса с 7,31±0,67*1012 клеток/л до 6,92±0,55*1012 клеток/л и соответственно незначительно снижался гемоглобин с 110,80±7,44 г/л до 109,50±7,10 г/л и гематокрит с 31,76±3,70 % до 31,33±3,67 %.

Незначительно снизилось после стресса у животных опытной группы содержание лимфоцитов на 0,11%; эозинофилов на 0,73%. Как видно из таблицы 7 все изменения цитологических показателей крови после стресса у коров-первотелок опытной группы были незначительными.

Таким образом, из результатов, проведенных исследований, можно сделать вывод, что у коров-первотелок после перенесенного стресса янтарная кислота способствовала сохранению цитологических показателей крови в пределах нормы. На основании исследований Горизонтова П.Д. и соавторов (1983), Козлова В.А. и соавторов (1984), Коваленко А.Л. и соавторов (Фармакологическая активность

янтарной кислоты и ее лекарственные формы / А. Л. Коваленко, Н. А. Белякова, М. Г. Романцов [и др.] // Врач. 2000. № 4. С. 26-27) можно предположить, что это происходило за счет того, что янтарная кислота вызывала ускорение пищеварительных процессов и как следствие в кровь поступало большее количество питательных веществ; снижало в крови концентрацию лактата, пирувата и цитрата при гипоксии и ацидозе; влияло на транспорт медиаторных аминокислот путем увеличения содержания в мозговой ткани и нормализации содержания гистамина, серотонина и ацетилхолина.

3. Экономический эффект

Используемая в данной работе схема применения янтарной кислоты животным перед стрессового воздействия доказала, что метаболит снижает последствия его негативного влияния на сердечнососудистую систему и на организм в целом, что в свою очередь способствовало сохранению их продуктивности.

Таблица 8 - Рентабельность применения янтарной кислоты в качестве препарата, снижающего негативное влияние стрессового воздействия_

№ группы Выручка, руб Прибыль, руб Уровень рентабельности, %

1 (п=10) 47792,16 478,12 1,01

2 (п= 10) 60499,92 12127,48 25,07

Исходя из данных таблицы 8 видно, что уровень рентабельности, произведенной животными при применении янтарной кислоты за период опыта составил 25,07%, в то время как в контрольной всего лишь 1,01%.

Соответственно можно сделать вывод о том, что применение янтарной кислоты животным для снятия последствий острого транспортного стресса позволило не только сохранить им физиологическое состояние в пределах нормы и продуктивность. У коров, которым в течение 20 дней до проведения эксперимента по воздействию на них острого транспортного стресса скармливали в составе рациона янтарную кислоту, молоко, полученное от них в течении месяца после проведенного эксперимента, с учетом затрат на приобретение кислоты было рентабельно и экономически выгодно.

4. Заключение

Изучение адаптационных возможностей организма сельскохозяйственных животных остается актуальной проблемой для молочного скотоводства. Адаптация организма тесно связана с показателями функционального состояния организма коров и их продуктивности. Одной из наиболее часто встречающейся проблемой является острый стресс при перевозке животных. Организм коров проходит тяжелое восстановление после транспортирования. У животных снижается поедаемость кормов и, как следствие, удой. Важным моментом при этом является применение аааптогенов природного происхождения, одним из которых является янтарная кислота. Ее действие основано на непосредственном участии в энергетических, обменных и других биохимических реакциях в организме животного. Особую значимость янтарная кислота приобретает в периоды повышения адаптационных функций организма.

При этом важно отметить общее функциональное состояние организма животного в период до и после испытанного стресса. Доказано, что функциональное состояние сердечно-сосудистой системы влияет на молочную продуктивность животных. Таким образом, при остром стрессе и недостатке адаптационных возможностей, неспособности поддержания организмом вегетативного гомеостаза и изменении степени напряжения регуляторных систем организм коров не позволяет получить максимальную продуктивность.

Применение янтарной кислоты на первотелках в период острого транспортного стресса показало положительный результат.

У животных опытной группы, которым давали янтарную кислоту, не произошло резких сдвигов функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Доказательством чего может служить переход коров данной группы в группу симпатикотоников, в отличие от контрольной группы, животные которой после стресса явились гиперсимпатикониками. У коров, которым применяли янтарную кислоту, не произошло также резкого и продолжительного снижения удоев.

При этом важными явились первичные и вторичные показатели вариационных пульсограмм, которые выявили у коров опытной группы наличие высоких адаптационных возможностей организма и имели между собой и удоями определенные зависимости.

В исследованиях отмечено положительное влияние янтарной кислоты на сохранение вегетативного гомеостаза, о чем косвенно свидетельствует отсутствие резкого изменения показателей цитологического состава крови. Одним из превалирующих факторов положительного влияния янтарной кислоты, несомненно важным для сельскохозяйственных животных, является сохранение поедаемости кормов в период после стресса, что произошло у коров опытной группы.

Использование янтарной кислоты экономически выгодно, что очень важно в современных условиях рынка.

Таким образом, было изучено функциональное состояние сердечно-сосудистой системы организма коров-первотелок в условиях острого транспортного стресса и положительное действие янтарной кислоты для коррекции стресса, и сохранения удоев.

5. Выводы

1. Коровы-первотелки контрольной группы снизили удой после испытанного стресса в среднем на 3,25 кг в сутки на одного животного. Животные с применением янтарной кислоты снизили данный показатель в среднем на 0,7 кг в сутки на одного животного (до стресса соответственно - 13,26±0,58 кг, после стресса 13,19±0,21 кг).

2. На модели острого транспортного стресса изучена динамика вегетативного тонуса подопытных животных; исходный вегетативный тонус (ИВТ) -нормотония у животных до воздействия стресса. Коровы контрольной группы после испытанного стресса изменили вегетативный тонус на гиперсимпатикотонию (индекс напряжения (ИН) после стресса 468,14± 101,33 условных единиц). Коровы, потреблявшие янтарную кислоту, изменили вегетативный тонус на умеренную симпатикотонию (индекс напряжения (ИН) 302,11±40.20 условных единиц). При этом показатель реактивности (Я) у животных опытной группы составил 1,74±0,23, в контрольной группе - 2,60±0,42. Это позволило считать, что у первотелок опытной группы янтарная кислота сохранила адаптационные возможности к острому транспортному стрессу на более высоком уровне.

3. Данные вариабельности сердечного ритма у животных опытной группы после острого транспортного стресса свидетельствуют о сравнительно низком напряжении регуляторных систем, что подтверждает положительное влияние янтарной кислоты, скармливаемой до стрессового воздействия, на адаптационно-компенсаторные способности коров-первотелок после перенесенного стресса.

4. Скармливание янтарной кислоты коровам-первотёлкам в течение месяца после стрессового воздействия восстановило поедаемость и продуктивность до уровня, имевшегося до стресса, что дополнительно доказывает нормализацию функционирования организма у них после стресса.

5. Применение янтарной кислоты не вызывает существенных изменений цитологического состава крови коров-первотелок, способствует сохранению данных показателей в пределах нормы после перенесенного стресса, что позволяет сохранить

гомеостаз организма (снижение числа эритроцитов с 7,31 ±0,67*1012 клеток/л до 6,92±0,55*1012 клеток/л, гемоглобин с 110,80±7,44 г/л до 109,50±7,10 г/л.).

6. Использование янтарной кислоты для коров-первотелок позволило сохранить рентабельность в опытной группе до 25,07% (в контрольной группе она составила 1,01%).

7. На основании полученных данных разработаны рекомендации по коррекции янтарной кислотой негативных последствий острого транспортного стресса у коров-первотелок.

Предложение производству

Для профилактики отрицательного воздействия транспортного стресса на сердечно-сосудистую деятельность и сохранения продуктивности рекомендуем добавлять в рацион коров-первотелок янтарную кислоту в количестве 40 мг/ кг массы тела.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1.Лупова Е.И., Емельянова A.C. «Показатель вегетативной реактивности у коров-первотелок при адаптации к острому стрессу» /«Аграрная Россия» №10-2012 г. - С. 43-44.

2.Емельянова A.C., Лупова Е.И. «Повышение адаптационных возможностей коров первотелок к острому стрессу с использованием метаболита «Янтарная кислота» / Вестник ФГБОУ ВПО РГАТУ №4-2012 г. - С.25-26.

3.Лупова Е.И., Емельянова A.C. «Изменение вторичных показателей вариационных пульсограмм у коров первотелок в результате перенесенного острого стресса» / «Международный технико-экономический журнал» №5-2012 г. - С. 93-95.

4.Емельянова АС., Лупова Е.И. «Изменение числовых характеристик вариационных пульсограмм в результате перенесенного острого стресса у коров-первотелок» / «Ученые записки Петрозаводского государственного университета», серия «Естественные и технические науки» №2-2013 г. — С. 52-54.

5.Емельянова A.C., Лупова Е.И. «Взаимосвязь изменения удоев и перенесенного стресса у коров-первотелок при применении янтарной кислоты» / Электронный научно-производственный журнал «АгроЭкоИнфо» №1-2014 г. — http://www.agroecoinfo.narod.m/journal/STATYI/2014/l/st_07.doc.

6. Лупова Е.И., Емельянова A.C. «Изменение показателей вегетативного тонуса и вегетативной реактивности при адаптации к острому стрессу» / Сборник научных трудов международной конференции «Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий», Москва-Рязань - 2012 - С. 447-448.

7. Лупова Е.И., Емельянова АС. «Изменение степени напряжения регуляторных систем организма в результате перенесенного острого стресса у коров первотелок» / Материалы V Всероссийского с международным участием медико-биологического конгресса молодых ученых, Тверь — 2012 - С. 400-402.

8. Лупова Е.И., Емельянова АС. «Сравнительный анализ числовых характеристик вариационных пульсограмм коров-первотелок в результате перенесенного острого стресса при применении янтарной кислоты» / Материалы Международной научно-практической конференции «Развитие АПК на основе рационального природопользования: экологический, социальный и экономический аспекты», Украина, г. Полтава - 2014 - С. 193-204

9. Лупова Е.И, Емельянова АС. «Сравнительный анализ числовых характеристик вариационных пульсограмм коров-первотелок в результате перенесенного острого стресса при применении янтарной кислоты» / коллективная монография «Развитие АПК на основе рационального природопользования» под редакцией Писаренко П.В., Украина, г. Полтава - 2015 - С. 196-207

Бумага офсетная. Гарнитура Times. Печать лазерная Усл. печ. л.1 Тираж 100 экз. Заказ № 1252 подписано в печать 09.04.2015 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П. А. Костычева» 390044 г. Рязань, ул. Костычева, 1 Отпечатано в издательстве учебной литературы и учебно-методических пособий ФГБОУ ВПО РГАТУ 390044 г. Рязань, ул. Костычева, 1