Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Изменения компонентов костной ткани у коров различного физиологического состояния
ВАК РФ 03.00.13, Физиология
Автореферат диссертации по теме "Изменения компонентов костной ткани у коров различного физиологического состояния"
Р Г 6 OD
" t MAR 1993
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКАЯ ВЕТЕРИНАРНАЯ АКАДЕМИЯ имени К. И. СКРЯБИНА
На правах рукописи Самотаев Александр Александрович
ИЗМЕНЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ КОСТНОЙ ТКАНИ У КОРОВ РАЗЛИЧНОГО ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
03.00.13. — физиология человека и животных
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук
Москва— 1 993
Работа выполнена в Оренбургском ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте.
• 'Научный консультант: заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор ветеринарных наук, профессор Голиков А. Н.
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, профессор Першин В. А.;
доктор биологических наук, старший научный сотрудник-Кузнецов С. Г.;
доктор медицинских наук, старший научный сотрудник Оганов В. С.
Ведущая организация: Казанский ордена Ленина ветеринарный институт имени Н. Э. Баумана.
^Зъ 1993 г.
Защита диссертации состоится
в часов на заседании специализированного совета
Д 120.36.05 в Московской ветеринарной академии имени К. И. Скрябина (109472, Москва, ул. Академика Скрябина, 23, телефон: 377-93-83).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.
Автореферат разослан «...» _ 1993 г.
Ученый секретарь специализированного совета
Сафонов Н. А,
i. общая характеристика рАбЬтЫ
1.1. Актуальность. На протяжении всей истории ' изуче-' ния скелета животных и человека раскрыты различные стороны его функций- (Торбёнко- В.- П., Касавина ,|Б. С., 1977; Кнетс И. В., 1979; Саулгозис Ю. Ж- 1984; Крюков iB. Й„ 198В; Слесаренко Н. А., 1986; Друсталева И. В., Криштофо-рова Б. В., Г087; Тимошенко О. П., Кладчёнко Л." А., 'Клюева Г. Ф., 1987 и др.). Однако отдельные физиологические процессы в разных типах костей, в частности взаимоотношения форм минерального компонента, освещены слабо. Объясняется это отсутствием способа оценки костной ткани у интактных животных и тем, что кость считалась ■ неизменным, постоянным .продуктом природы. Благодаря использованию в исследованиях рентгенофотоме'трйй, ' ультразвуковой остеометрии, представления об этой ткани изменились (Тарушкин О. (В., 1965; Дубров Э. Я., 1074 и ]ф.). Остановлена высокая лабильность тканей .скелета при различных состояниях, организма (Пастухов М. В., 1§78). ,Непрерывное изменение практически "всех элементов коётной ткани, происходит благодаря ее перестройке ё видё. ммо-дёлирования и в первую очерёдь минеральных к6мп0'нен: tob (Rasmussen Н., Bordier Р., 1974; iKahn А, J.,„ Faiiöh М. D., Teitelbaum S. L., 1984). Получены данные о достоверном влиянии на эту перестройку различных факторов: вид, возраст, пол, порода, продуктивность, стресс и т. д. (Белов А. Д., 1958; Винц X., 1975; Пташкин А. А.. 1979; Тимошенко О. П., 1987 и др.). Проведенный анализ литературы убедил в том, что при воздействии на организм животного неблагоприятных факторов эти сведения ite раскрывают механизма перестройки кости в динамике субпато-логнческих сдвигов,, а ограничиваются констатацйёй патологии й предложениями методов лечения клиНичеьких .форм. Однако это не решало многих вопросов физиол'огйи 'костной системы (Ивановский С. А., 1980 и др.).
' 'Известно, что основой перестройки структур и систем челбвёка й животных являются биоритмы, параметры которых йзмёняются прй самых ранних патологических сдйй^а* (Реушкин В. Н„ '1985; Асланян Н. Л., 1986; Оранский R Ё., i988). Костная ткань не является исключением, но сведения о ритмических изменениях в костях ограничиваются небольшим числом исследований (ЁфйКшв >М. Л., 1981; ' яй-сон X. А., Дзенис В. В., Татаринов А. М., 1990) и главным образом представлены информацией о биоритмах выделений в кровь и мочу биополимеров костной ткани ('Комаров Ф. И., 1989).
Общепризнано, что степень познания и теоретического осмысления определяется наличием его .математической модели (Мышкин К. И., 1981; Нисевич Н. И. и др., 198=1 и др.). Отсутствие таковой затрудняет решение задачи, связанной с ранней диагностикой патологических изменений скелета. Распознавание субпатологических сдвигов, при нарушениях минерального обмена, можно было бы осуществить, используя математическую модель, построенную на основе биоритма скорости ультразвука в костях у молочных коров.
1.2. Цель и задачи:
Цель работы — экспериментально обосновать применение ультразвуковой остеометрии для выявления закономерных колебаний 'компонентов костной ткани в связи с физиологическим состоянием организма; разработать константы показателей скорости ультразвука, создать математическую модель костной ткани и обосновать их применение для оценки состояния организма коров при различных уровнях здоровья на протяжении всего технологического цикла.
. Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
. 1. Изучить диагностическую информативность и возможность применения ультразвуковой остеометрии при оценке биофизических изменений костей скелета у молочных коров.
2. В каждом из четырех физиологических состояний, образующих производственный технологический цикл, с учетом-влияния возраста, сезона года, продуктивности и породы, изучить у клинически здоровых животных изменени-л компонентов .костной ткани, используя рентгенофотометрию, ультразвуковую остеометрию и биохимию крови и мочи.
. 3. Установить показатели суточного ритма некоторых биохимических .'компонентов костной т.кани в крови и моче коров в зависимости от физиологического периода. .
4. Изучить действие экзогенного паратиреоидина на суточный ритм биохимических компонентов костной ткани в крови и моче -коров в наиболее напряженные физиологические периоды. • ' .
5. Определить изменения скорости ультразвука и ее корреляцию между скоростью ультразвука в 'костях скелета коров различного физиологического состояния при инфради-анных биоритмах.
6. Изучить динамику биофизических констант костей скелета при трех уровнях здоровья хоров (здоровые, третье состояние, субклиника).
7. На основе инфрадианного ритма у клинически здоровых коров с учетом влияния основных факторов (тип кости, возраст животного, число дней после отела, беременность, величина удоя, сезон года) построить математическую модель биофизических изменений костной т.кани._____
Научная новизна исследований состоит в том, что оценка биофизического состояния костной ткани у сельскохозяйственных животных впервые проводится с использованием ультразвуковой остеометрии в сочетании с традиционными для ветеринарии методами. Это подтверждается приоритетной справкой из ВНИИГЭПЭ на «Способ ранней диагностики патологии костной ткани у сельскохозяйственных животных, например при остеодистрофии» за № 391,0793/15 (05)1605) от 29 октября 1985 года.
Получено также авторское свидетельство на «Способ определения типа конституции животных», № 1371664, А 01 К 67/02 (соавтор Туников Г. М.).
Результаты исследований использованы в книге «Лечит ультразвук» (Акопян В. Б., 1983) и монографии «Ультразвуковые исследования трубчатых костей (Янсон X, А., Дзе-нис В. 'В., Татаринов А. М„ 1990).
Приоритетны исследования, позволившие установить наличие инфрадианных и суточных ритмов в динамике биофизических и биохимических компонентов костной ткани у коров различного физиологического состоянии, а также оценить влияние экзогенного паратгормона на показатели суточного pin мл биохимических компонентов крови и мочи животных.
Получены новые данные о коррелятивной изменчивости между скоростью ультразвука в различных типах костей скелета коров при трех уровнях здоровья.
Впервые на основе биоритмологических изменений кост-•ной ткани разработана математическая модель костей и всего скелета у -коров с учетом влияния основных предик-торных факторов: типа костн, возраста, срока стельности, удоя, сезона года.
Практическая ценность работы.
Изданы «Рекомендации по рентгенофотометрической диагностике нарушений минерального обмена веществ у коров в условиях промышленной технологии производства молока», Оренбург, 1991.
Разработаны таблицы некоторых биохимических показателей минерального и органического обмена в костной ткани в крови и моче у коров четырех физиологических состояний.
2—7»
3
Разработаны рентгенофотометрические и ультразвуковые показатели костей скелета коров трех уровней здоровья, а та.кже математическая модель костной ткани.
Опубликовано 6 информационных листков ЦНТИ.
Предложен способ определения .конституции коров.
Апробация. Материалы диссертации доложены, обсуждены и одобрены на: Всесоюзном симпозиуме (с международным участием), посвященном вопросам применения ультразвука в биологии и медицине (Пущино, ¡1981); Всесоюзной научно-производственной конференции, посвященной 1.00-летию Львовского зооветеринарного института (Львов,. 1982); Всесоюзном симпозиуме (с международным участием), посвященном акустическим свойствам биологических объектов (Пущино, 1984); Всесоюзной конференции, посвященной вопросам взаимодействия ультразвука с биологической средой (Ереван, 1984); зональной конференции, посвященной вопросам актуальных проблем физиологии, биохимии и фармакологии функциональных систем (Уфа, 1985); Всесоюзной - научной конференции 'по вопросам проблемы диагностики, терапии и профилактики незаразных болезней сельскохозяйственных животных в промышленном животноводстве (Воронеж, 1985); первом съезде физиологов Уральского региона, посвященном вопросам изучения механизмов физиологических функций (Уфа, 1986); Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых по проблеме актуальных вопросов профилактики и лечения болезней сельскохозяйственных животных (Москва, 1987); первой Всесоюзной конференции, посвященной вопросам применения ультразвука в сельском хозяйстве (Рязань, ,1988); заседании секции ВАСХНИЛ по проблемам диагностики и лечения незаразных болезней (Москва, '1987); научной .конференции преподавателей и сотрудников МВА (Москва, 1987); Всесоюзной научной конференции ¡по проблеме: «Использование физических и биологических факторов в ветеринарии и животноводстве» (Витебск, 1991); заседаниях областного научно-технического совета (Оренбург, .1988, 1989); научных конференциях ветеринарных факультетов сельскохозяйственных институтов (Ульяновск, 1980, 1981; Оренбург, 1983—1990).
1.6. Публикации. Основные научные результаты по теме диссертации опубликованы в 17 печатных работах.
1.7. Обьем и структура диссертации. Диссертация изложена на 358 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов, практических предложений.
списка литературы. В диссертации приводится 77 таблиц.
Список литературы включает 450 источников, в том числе 318 на русском языке. Отдельным томом представлено приложение, изложенное___на 136 ^страницах и включающее
56 таблиц и 136 рисунков.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Усовершенствованная методика ультразвуковой оетео-метрии позволяет следить за изменениями состояния костей скелета у сельскохозяйственных животных. Результаты измерения скорости ультразвука в трех костях и рентгенофо-юметрической плотности тела пятого хвостового позвонка у коров свидетельствуют о различии не только между смешанными, плоскими изогнутыми и короткими трубчатыми костями, но и одноименными элементами скелета в каждом из четырех физиологических состояний, а также о коррелятивной изменчивости между окоростью ультразвука в костях. Выявлена зависимость биофизических показателей от возраста, продуктивности, породы, уровня здоровья животных и сезона года.
•2. Смена физиологического состояния ,коров вызывает однотипные биохимические и морфофункциональные изменения в скелете, среди которых ведущее место принадлежит биоритмологическим сдвигам в костной ткани, крови и моче животных.
3. Проявление метаболических реакций костной ткани при воздействии паратиреоидина зависит от физиологического состояния животного. Они нетрадиционны у глубокостельных коров и в первые дни после родов.
4. Биофизическое состояние костей, как и корреляция между скоростью ультразвука в них, в период раздоя и у беременных лактирующих коров подчиняется биоритмологическим изменениям, что отражает циклические изменения ремоделирования и его фаз в тканях скелета.
5. В спектре скорости ультразвука в костях скелета коров в случае ухудшения их здоровья проявляются такие же изменения, как и при десинхронозе любой системы организма животных.
6. Описание динамики скорости ультразвука костной ткани у клинически здоровых коров с учетом влияния ряда факторов (типа кости, дней после отела, сроков беременности, продуктивности и сезона года) можно использовать при
' распознавании субпатологии с помощью многофакторного регрессионного уравнения: у=Ао+А1 * cos//360/l/ * * XI * 0.01745+А2 * Sin//360/I/Xl * 0.01745 ... + А9 * cos//360/ |1/ * Х5 * 0.01745 + МО * sin//360/I/ * Х5 * 0.01745.
2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
. .Исследования проводились в условиях животноводческих хозяйств Ульяновской и Оренбургской областей с 1979 по 1989 гг. Обследование и последующий выбор хозяйств и животных для выполнения физиологических и научно-хозяйственных опытов подбирали в соответствии с рекомендациями НТ|С МСХ СССР (1977).
При изучении клинического статуса подопытных животных учитывали их общее состояние, упитанность, частоту сердечных сокращений и дыхания, температуру тела, данные «биохимического анализа крови, выполненные районными лабораториями по заказу хозяйств.
Рацион животных, .как правило, удовлетворял потребность в питательных веществах. Анализ кормов проводили в лабораториях Ульяновского сельскохозяйственного института и Всесоюзного научно-исследовательского института мясного скотоводства.
Подопытные животные имели молочную продуктивность в пределах 4000—4500 кг молока.
.Подопытные животные в первых двух сериях представлены бестужевской (молочно-мясное направление), черно-•пестрой и красной степной (молочное направление) породами. В третьей и четвертой сериях — черно-пестрой, красной степной, симментальской и голштинофризской в возрасте от 3 до 13 лет. Все они содержались в типовых коровниках на привязи. В летний период подопытные животные обеспечивались активным моционом, зимой прогулками]
Для физиологических опытов здоровых животных отбирали методом пар аналогов. При формировании групп учитывали происхождение, живую массу, возраст, физиологическое и клиническое состояние.
Поставленные задачи решали биофизическими и биохимическими методами, которые включали рентгенофотомет-рию и ультразвуковую остеометрию. Рентгенофатометрия тела 5-го хвостового позвонка выполнялась согласно реко-, мендациям С. А. Ивановского (1974).
Ультразвуковая остеометрия осуществлялась с помощью прибора Эхоостеометра ЭОМ-01-ц по разработанной нами методике ('Шв1!).
Результаты биофизических исследований вносились в таблицы. При этом выделялось четыре разных 'периода физиологических состояний, образующих в совокупности технологический цикл: 10 «до», 15 дней «после» отела — 25 дней; период раздоя — 90 дней; период беременности 6
лактации — 200 дней и период сухостоя — 50 дней, всего 365 дней.
■При биохимическом исследовании уровня компонентов костной ткани в сыворотке крови и моче основное внимание обращали па определение средних величин и суточных ритмов для минеральных (кальции,-"фосфор""магни'й)''"и"ор;~ ганических (оксипролин, гексозамины, лимонная кислота) веществ.
Учитывая, что основным регулирующим гормоном уровня кальция является паратгормон, а также и то, что в наиболее напряженные периоды жизни животных — отел и первые 1 —1,5 месяца лактации — мы в ряде экспериментов проводили введение повышенных доз этого препарата, 2 Ед/кг массы.
Кальций и его формы в крови определяли колориметрическим методом с помощью мурексид-кальциевого комплекса, фиксированного глицерином по Г. М. Вишневской и Т. Н. Ляшевокой (1976). Магний и его формы — на флюо-риметре с помощью люмомагнезона по В. Д. Слепушкину (1376). Фосфор — по методу В. Ф. Коромыслова и Л. А. Кудрявцевой (1972). Щелочную фосфатазу — по А. Бодан-скому в модификации В. Ф. Коромыслова и Л. А. Кудрявцевой (1972). Лимонную кислоту — по В. Г. Афанасьеву (1973). Оксипролин и его фракции — методом А. А. Титае-ва (1963) в модификации А. А. Косых (1975). Гексозамины — по методу Эльсона и Моргана (1955) в модификации А. А. Косых (1979). Галактоза мины и глюкоза мины — по Р. 'В. Меркурьевой (1974). Гексозы — антроновым методом (Неверов И. В., Титоренко Н. И., 1979). Сиаловые кислоты — по Гсссу (Асатиани В. С., 1965). Калий и натрий — методом пламенной фотометрии по А. Усовичу (1969). Гемоглобин — гемоглобинцианамидным методом (Покровский А. А., 1969). (Сахар — ортотулоидиновым методом по В. Г. Григоряну (1978). Белок — по методу Лоури (1ошгу Н. О. е! а!., 1951), рН крови — на АЗИВ — 2.
В суточной моче определяли: разовый и суточный объем. Кальций — по Г. Н. Бишневской и Т. Н. Ляшевской. Фосфор — по методу В. Ф. Коромыслова и Л. А. Кудрявцевой. Магний — по И. В. ¡Петрухину (1960). Лимонную кислоту — по В. Г. Афанасьеву. Общий и свободный оксипролин — по А. А. Косых (1976). Свободный оксилизин — по Дроджу (Бгогбг М. е1. а1., 1978). Гексуроновые кислоты — по П. Н. Шараеву, Н. Г. Зворыгиной, 1977). Гексозамины, глюкозамин и галактозамин — по Р. В. Меркурьевой, М. Р. Гусевой (1974) и А. А. Косых (1979).
Решение поставленных задач осуществляли в четырех сериях, при этом проведено 5527 биофизических и 159 биохимических исследовании костной ткани крови и мочи.
В первой серии опытов усовершенствовалась методика ультразвуковой остеометрии для животных.
Во второй серии опытов устанавливались биофизические показатели скелета у клинически здоровых коров четырех физиологических состояний. В каждом из них оценивалось влияние основных предикторных факторов на функциональное состояние костей и определялись органические и минеральные ¡компоненты костной ткани животных. Исследования йлияния ларатгормона проводили путем его внутривенного введения.
IB третьей серии изучалась динамика биофизических показателей костей скелета на протяжении всего технологического цикла.
В четвертой серии проводилась оценка биофизического состояния костной ткани при инфрадианных биоритмах,, скелета при трех уровнях здоровья коров и устанавливалась математическая зависимость, отражающая динамику костной ткани при влиянии на этот процесс ряда предикторных факторов.
Решение поставленных задач в динамике вызвало необходимость особого подхода к обработке результатов исследования. Она включала общестатистическую и биоритмологическую оценку показателей костной ткани. Расчет с помощью кластерного анализа биофизических показателей трех уровней здоровья коров («здоровые», «третье состояние», «субклиника»)^. Наконец, на основе периода выделенных инфрадианных ритмов у коров — построение многофакторного уравнения регрессии, отражающего динамику скорости ультразвука в 'костной ткани при влиянии на нее ряда предикторных факторов.
За время работы нами получено 32 508 биофизических и биохимических показателей, которые обработаны традиционными и специальными статистическими методами на ЕС-1036 и программной ¡микро-ЭВМ БЗ-21, Б3-34.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Модификация методики ультразвуковой остеометрии
Среди способов, используемых для введения элемента объективности в оценку минеральной насыщенности костной ткани, особого внимания заслуживает ультразвуковая остео-8
метрия, основанная на распространении упругих механических .колебаний, параметры которых тесно связаны с такими важными биомеханическими свойствами кости, как ее
жесткость и прочность.
Приборы и методика проведения ультразвуковой остео-
" четриивпервые были разработаны для условий медицин- _______
екой клиники. Использование этой методики в сельском хозяйстве потребовало ее модификации к условиям животноводства.
При ультразвуковой остеометрии определяли количество и типы костей, подвергаемых озвучиванию, оптимальное расстояние между датчиками прибора, наиболее приемлемый режим работы ультразвукового прибора «Эхоостеометр» ЭОМ-01-ц, диагностическую информативность, в сравнении с биохимическим и рентгенофотометрическим способами.
В результате проведенных исследований для оценки биофизического состояния скелета у сельскохозяйственных животных нами предлагаются следующие кости:
1) пястная «ость, в дальнейшем — «А»;
. 2) середина последнего ребра — «Б»;
3) тело пятого хвостового позвонка — «В».
Лрозвучивание этих костей, располагающихся близко к коже, позволяет получать не только больше информации, но и судить о состоянии скелета в целом. Кроме того, наружная поверхность предлагаемых костей относительно ровная и плоская, датчики при наложении хорошо прилегают к коже, что важно для объективности получаемых результатов. Подход к этим костям весьма удобен и безопасен, что не маловажно при массовых обследованиях животных.
При определении наиболее приемлемого расстояния между датчиками мы исходили из следующего:
— при измерении скорости ультразвука в различных костях с целью снижения ошибки «база» должна быть одинаковой;
— «база» должна быть достаточно мала, чтобы не оказывалась разница в размерах животных;
— толщина 'мягких тканей над изучаемыми костями в среднем составляет 10—15 мм, но «база» не может быть меньше 30 мм, из-за ограничений в методике;
— длина тела пятого хвостового позвонка у коров колеблется ог 40 до 45 мм;
Отсюда, наиболее оптимальным расстоянием между датчиками прибора оказалось 50 мм.
«Эхоостеометр» ЗОМ-01-ц имеет два вида работы:
—• измерение временных интервалов абсолютным методом;
— измерение временных интервалов методом приращений.
Главное их различие в том, что первый позволяет определять скорость ультразвука в близкоприлежащих к «оже •костях. Второй — в глубоко расположенных .костях после ориентировочного определения глубины ее залегания в мягких тканях животного.
.Поскольку использование ультразвуковой остеометрии предполагается применять как экспресс-метод, а также трудности, возникающие при определении глубины залегания кости в мягких тканях коров, то наиболее приемлемый режим работ прибора у сельскохозяйственных животных является абсолютный.
Сравнение результатов ультразвуковой остеометрии с биохимическими показателями крови, данными рентгенофо-тометрической плотности тела пятого хвостового, позвонка, проведенных на клинически здоровых и больных остеодист-рофией коров, показало преимущества первой методики. К тому же ультразвуковая остеометрия проста в выполнении, легко осваивается исполнителем любой квалификации, безопасна. На оценку состояния скелета у одного животного затрачивается 3—5 минут, при этом результат получается на месте.
Таким образом, полученные данные убедительно свидетельствуют о значительных лреимуществах ультразвуковой остеометрии перед другими способами оценка состояния скелета у животных.
3.2. Биохимические и биофизические показатели костной
ткани у коров различного физиологического состояния
Обнаружено, что в каждом из четырех физиологических периодов в ответ на воздействие изменяющихся факторов биофизические показатели ¡костной ткани быстро реагируют колебанием своих компонентов. Это же подтверждают бнот химические анализы .крови и мочи. Причем развитие этих изменений начинается с периода родов, повторяясь каждый технологический цикл.
3.2.1. Биохимические, рентгенофотометрические и ультразвуковые показатели костной ткани коров в период родов
.Нами установлено, что за 1—<10 дней до родов рентгено-фотометрическая плотность позвонка коров в среднем соста-10
вида 849 + 29,7 мг/см3, при положительной тенденции: у= = 853 + 25,4 х, где х — дни беременности. Это, несомненно,
свидетельствует о том, что, во-первых, обследуемое стадо коров в отношении минеральных нарушений было клинически здоровым, а во-вторых, по мере приближения родов - в тканях скелета происходит накопление минеральных веществ.
В этот же период скорость ультразвука была в пястной кости 1816+14,6 м/с, в ребре 2169+14,6 м/с, в теле позвонка 2125+10,9 м/с, при отрицательных линейных тенденциях, соответственно: уА = 2810—19,0 х, уБ=2182—13,3 х, уВ = = 2128—6,7 х. Взаимосвязь рентгенофотометрических и ультразвуковых показателей в теле позвонка существенна и отрицательна, г——0,374. Это свидетельствует, что данные методики информируют о изменении разных частей минерального компонента в .кости и в этот период сдвиг одной из фаз компонента достоверно зависит от другой.
[Принимая во внимание гипотезу, выдвинутую рядом авторов (Янсон X. А., Дзенис В. В., Татаринов А. М., 1:990), мы считаем, что за 1—¡10 дней до родов на фоне повышения общей минеральной насыщенности скелета коров скорость ультразвука снижается за счет преимущественного накопления в костях аморфного фосфата.
Данные наших биохимических исследований в основном подтверждают литературные (Макаренко Г. В., 1978; Ивановский С. Л., 1979). Они свидетельствуют, что в первые дни после отела возрастает концентрация общего и ионизированного кальция, а фосфора, наоборот, снижается. Одновременно увеличивается уровень свободного и белковосвя-занного оксипролина. Несомненно, это связано с повышением мобилизации веществ из скелета, усилением использования их из ,крови для покрытия нужд организма коровы. Эффект двукратного введения паратгормона на концентрацию минеральных и органических компонентов костной ткани в крови и .моче животного после отела оказался не существенным. В то же время он вызывает десинхроноз и даже исчезновение некоторых ритмов при выделении этих веществ с мочой. Для минеральных компонентов периоды ритмов варьируют в пределах 14—24 часов, для органических 14—28 часон. При выделении тех и других веществ обнаруживается 1 — 3 составляющих ритма.
Исследования биофизических показателей костей у коров в первые 15 дней после отела свидетельствуют, что на фоне не достоверного снижения рентгенофотометрической плотности в. теле позвонка до 829+20,4 м/с, при положительной 3-71 11
тенденции: у=826+11,8 х ¡иг/куб. см, скорость ультразвука в исследуемых костях коров повышается: в пястной кости до 2861 + 15,7 м/с, при положительной тенденции уА=2894+ +¡16,5 х м/с; в ребре до 2481 + 16,8 м/с, при положительной тенденции у.Б=12484+1,0 х м/с; в теле позвонка до 2181 + + 14,0 м/с, при отрицательной тенденции уВ==2167— —7,3 х м/с. Однако существенное изменение скорости ультразвука на 14,0% наблюдается только в ребре. Корреляция рентгенофотометрических и ультразвуковых показателей в теле позвонка не достоверна. Это свидетельствует об отсутствии взаимосвязи при изменении составляющих 'Минерального компонента в кости.
Итак, на фоне повышения .плотности костяка коров в первые 15 дней после родов скорость звука в пястной кости, а особенно в ребре, увеличивается преимущественно за счет накопления гидроксилапатита, а 'позвонка — продолжает снижаться, из-за большего накопления аморфного фосфата. То есть к моменту наступающей лактации большую готовность отдавать кальций в кровь проявляют смешанные кости, в то же время короткие трубчатые кости содержат значительные запасы минеральных компонентов.
С увеличением возраста коров, этого физиологического состояния, скорость ультразвука повышается только в пястной кости. В это же время максимальное значение показателя во всех обследуемых костях .коров наблюдается в 9— 13 лет, соответственно в опорной кости — 3196+117,5 м/с, в ребре — 2465 +243,6 м/с, в теле позвонка — 2183+ +47,5 м/с. С возрастом изменяется величина и направленность корреляции между скоростью ультразвука в костях. Гак, отрицательная в 3—4 и 5 лет в 6—8 лет она увеличивается и становится положительной. |У молодых коров значительнее взаимовлияние между скоростью звука в опорной кости с показателями двух других элементов скелета. У животных среднего возраста связь выше между скоростью звука в ребре с таковыми в двух других костях, наконец в старшем возрасте — скорость ультразвука тела позвонка с результатами в двух других костях. Только у 6—8-летних тенденции скорости ультразвука в костях — положительны, что свидетельствует о- преимущественном накоплении гидроксилапатита в тканях скелета животных. Наоборот, в 9— 13 лет они отрицательны, так как во всех костях преимущественно накапливается аморфный фосфат.
Приведенные данные свидетельствуют, что в период родо: у коров всех возрастных групп наблюдается минерализации тканей скелета. При этом в 3—4 года более интенсивно I коротких трубчатых, в 6—8 лет — в плоских изогнутых и I
9—13 лет — в смешанных костях. В то же время, эффективнее и лучше минерализация скелета коров происходит в возрасте 6—8 лет.
В пастбищный период в сравнении со стойловым скорость ультразвука увеличивается достоверно в"пясти и"ребре коров. При положительных тенденциях скорости ультразвука в костях, парная корреляция (г) существенна осенью и колеблется от +0,295 до +0,786.
■Зимой при отрицательных тенденциях скорости звука в опорной кости и ребре, положительной в теле позвонка взаимосвязь между показателями снижается и становится не достоверной. -
¡Весной при отрицательных тенденциях скорости ультразвука корреляция между 'модулями упругости костей возрастает и становится существенной (от —0,832 до +0,935).
Летом она снова снижается и колеблется от —0,320 до +0,929.
Общая взаимосвязь между скоростью ультразвука в костях максимальна осенью и весной (0,991 и 0,987), минимальна летом и зимой I (0,361 и 0,386).
Итак, скорость ультразвука в костях, их взаимосвязь, тенденции показателя свидетельствуют о том, что наиболее значительные колебания составляющих минерального компонента в тканях скелета наблюдаются весной, а средние по амплитуде — осенью.
При сравнении показателей скорости ультразвука в костях коров с разным суточным удоем в первые дни после родов (7,7+0,10 и 18,5 + 0,48 кг) выявлены существенные различия. Отмечено, что при увеличении удоя скорость ультразвука повышается в пястной «ости на 3,1, в ребре на 5,6 и в теле позвонка на 1,4%. Положительная тенденция скорости ультразвука в опорной кости сменяется на отрицательную. Сильная и прямая корреляция между скоростью ультразвука в ребре и теле позвонка ( + 0,912) снижается и становится максимальной уже между скоростью звука в пясти и ребре (+0,760).
Таким образом, в период родов у коров с различной продуктивностью наблюдаются достоверные отличия между скоростью ультразвука в костях. В частности, у животных с высоким удоем минерализация тканей скелета и особенно плоских изогнутых костей — больше. Выше и положительна взаимосвязь между скоростью ультразвука в коротких трубчатых и плоских изогнутых костях, что повышает возможности отдачи скелетом в кровь минеральных веществ. В то же время, в пястной кости высокопродуктивных животных пре-
имущественно накапливается аморфный фосфат, в связи с чем уменьшается плотность костн, увеличивая тем самым риск развития патологии.
|В период родов наибольшая скорость ультразвука в пястной кости (3047+65,6 м/с) и теле позвонка (2534 + 79,5) отмечается у коров бестужевской породы. Различия с другими породами существенны только -между опорными костями. Так, у коров красной степной породы биофизический показатель ниже на 6,9%, у черно-пестрой — на 8,0%. Наибольшая скорость звука в ребре наблюдается у черно-пестрых животных, 2837+42 м/с. Достоверно ниже этот показатель на .1,3,8 % у коров красной степной породы.
Проведенный анализ среднестатистических показателей скорости ультразвука позволяет говорить о том, что в период родов между костями скелета коров различных пород существуют достоверные различия не только в общем содержании минеральных компонентов, но и в соотношении кристаллической и аморфной частей гидроксилапатита. Это подтверждает и направленность тенденций биофизического показателя в костях. Так, на фоне минерализации тканей скелета в пястной «ости коров всех трех пород .преимущественно образуется гидроксилапатит, причем более значительно этот процесс происходит у животных бестужевской и красной степной пород. .В ребре преимущественное образование гидраксилапатита наблюдается у коров красной степной породы. У остальных животных в этой кости выражено накопление аморфного фосфата. Предполагается, что эти элементы скелета быстрее реагируют и отдают свои компоненты на нужды организма. .Парная корреляция между скоростью ультразвука в костях наибольшая у бестужевских коров и колеблется от —¡0,605 до +0,930, а коэффициент множественной корреляции между .модулем упругости всех костей составил 0,925. Несомненно, это свидетельствует не только о повышении интенсивности ремоделирования в костной ткани, но и о более высоком уровне взаимовлияния элементов скелета между собой у этих животных в период родов.
3.2.2. Биохимические, рентгенофотометрические и ультразвуковые показатели костной ткани коров в период
раздоя
Результаты биохимических исследований Крови и мочи коров в период раздоя (16—105 дней после отела), согласуясь с литературными данными (Зиновьева Е. Г., 1969; Ивановский С. А., 1974; Овсеенко Ю. В., 1981; Абгарян Л. В., 14
1985; и др.), свидетельствуют о значительном повышении резорбции во всех костях, в виде превалирования распада и вымывания в кровь компонентов костной ткани. Так, в крови животных по сравнению с периодом родов падает концентрация "общего'"1Гионизированного-тсальция,-щелочной фосфа-тазы, белкового и свободного оксипролина. Содержание фосфора и ионизированного магния напротив — увеличивается. Наиболее значительные изменения наблюдаются в моче. При этом на фоне снижения диуреза, в моче уменьшается уровень фосфора, общего оксипролина, гексуроновых кислот, галактозаминов. Одновременно повышается -концентрация кальция, лимонной кислоты и свободного оксилизина. При рассмотрении данных спектрального и косинор-аиализа отмечается восстановление высокочастотных ритмов диуреза и фосфора, не обнаруживаемых после отела. С другой стороны, высокочастотные составляющие органических компонентов претерпевают досинхроноз, при одновременной стабилизации среднечастотных ритмов.
В период раздоя, в сравнении с послеродовым периодом при несущественном повышении рентгенофотометрической плотности в теле позвонка до 875+11,3 мг/куб. см. и отрицательной тенденции в этой же кости у=,8,90—0,2 х, скорость ультразвука изменяется существенно только в пястной -кости, увеличиваясь на 1,7%, до 2887 + 3,8 м/с, при отрицательных тенденциях биофизического показателя в костях: уА = 2946— — 1,0 х м/с, у.Б =2340—0,1 х м/с, уВ = 2086—2,0 х м/с, где х — дни после отела. Корреляция между рентгенофотомет-рическими и ультразвуковыми показателями в теле не существенна. Это свидетельствует об отсутствии взаимосвязи при изменении составляющих минерального компонента в кости.
Отсюда, на фоне снижения рентгенофотометрической плотности скорость ультразвука во всех костях уменьшается и более всего в опорной кости, что свидетельствует о превалировании образования аморфного фосфата из гидроксил-апатита над вымыванием кальция из этой ткани в кровь. Особенно значительно этот процесс протекает в смешанных костях. Приче,м, если в период родов в костях происходит накопление минеральных компонентов, то в период раздоя, наоборот, их расход и в первую очередь в ребрах. Эти результаты не только согласуются с данными литературы, но II дополняют их.
С возрастом у коров скорость ультразвука в опорной кости и последнем ребре до 6—8 лет достоверно снижается до 2909+13,6 и 2321 + 17,8 м/с (образуется больше аморфного
фосфата), а затем не существенно возрастает. ¡В теле позвонка наименьший показатель модуля упругости, т. е. максимальное содержание аморфного фосфата, отмечается в 9— 13 лет (1991+9,4 м/с). Возраст изменяет степень и направленность взаимосвязи между скоростью ультразвука костей. Так, если в 3—4 года она обратная и средняя по силе, в 5 лет — .прямая и минимальная, то в б—8 лет прямая и максимальная (от —0,040 до +0,610). У молодых коров с модулем упругости двух костей сильнее коррелирует скорость звука в теле 'позвонка, у средних и старших в ребре. |У коров в 5 лет тенденции скорости звука во всех костях — отрицательны. ¡В 3—4-года и 6—8 лет в ребре и позвонке — они положительны. |В 9—113 лет регрессия скорости звука положительна только в теле позвонка. Изложенное указывает на значительный выброс кальция из «ости.
Следовательно, у .коров 3—4 и ,6—8 лет в период раздоя нагрузка по обеспечению организма кальцием лежит в основном на плоских трубчатых и смешанных костях, в 9— 13 лет — на смешанных костях, в 5 лет она распределена равномерно на все элементы скелета.
Сезонные изменения. (В .период раздоя с сентября по февраль скорость ультразвука в пястной кости коров существенно возрастает (с >2827+11,3 до 3070+110,8 м/с). В ребре и теле позвонка этот процесс развивается до декабря (2143+ + 14,6 и 2624+12,6 м/с, 2097 + 8,9 и 2282+11,7 м/с). |В дальнейшем, в тканях скелета выражено не достоверное снижение биофизического показателя. Это мы связываем с относительным увеличением в костях гидроксилапатита на фоне существенного распада аморфного фосфата и вымывания кальция из кости в кровь. Вследствие этого, запас аморфного осадка .максимально снижается в смешанных и плоских изогнутых костях уже к декабрю, а в коротких трубчатых костях — к .марту. Сезон года влияет и на .корреляцию между скоростью ультразвука в тканях скелета коров. Так, если осенью она существенна и колеблется в узких границах (от + 0,501 до +0,691), то зимой, оставаясь прямой, снижается, с увеличением лимита (от +0,080 до +0,488). Весной границы показателей, смещаясь к обратной связи, еще более расширяются (от —0,124 до +0,948). Наконец, летом лимиты корреляции стабилизируются.
Таким образом, прямые и близкие взаимосвязи между скоростью звука в разных костях отмечаются осенью. Противоположные характеристики корреляции — весной. .Коэффициенты множественной корреляции летом и осенью средние по величине (0,616 и 0,791), зимой и весной соответственно минимальны и максимальны (0,484 и 1,000). 16
Линейные тенденции биофизического показателя в пястной кости жоров на протяжении всего года отрицательны. Это указывает на преимущественное накопление в кости аморфного фосфата, образующегося из гидроксилапатита. .Благоприятно этот процесс протекает осенью, когда на фоне
высокого запасааморфного^осадка его накопление относи------------
тслыго небольшое (2819—2.2хм/с). Хуже весной, <когда небольшое осаждение его происходит на фоне низкого запаса лабильной фор,мы минерального компонента в кости (3055— 2,0 ,х). Только весной направление тенденции скорости ультразвука в ребре положительно (2460+1.8хм/с), что указывает на высокий уровень катаболизма аморфного фосфата. Наилучшее состояние кости, с точки зрения биофизических изменений, мы отмечаем летом, а наихудшее — весной, когда выражена значительная диссимиляция ,минерального компонента.
Суточный удой. |В период раздоя скорость ультразвука при увеличении у коров удол (с 7,1+0,20 до 18,6+0,18 кг) достоверно снижается на ребре на 2,9, а теле позвонка повышается на 0,2%. ,В пястной кости изменения показателя недостоверны. Следовательно, повышение продуктивности животных ведет к существенному накоплению аморфного фосфата в плоских изогнутых костях, а в смешанных — к его усиленному распаду. Коэффициенты корреляции между скоростью ультразвука в тканях скелета у коров существенны и варьируют у высокоудойных от +0,112 до +0,742, у низкоудойных от +0/170 до +0,445. Общая взаимосвязь между скоростью звука в костях скелета животных с различным уровнем удоя соответственно составила 0,762 и 0,340.
Отсюда, увеличение удоя у коров периода раздоя ведет к более тесной взаимосвязи между тканями скелета, в первую очередь между плоскими изогнутыми и короткими трубчатыми костями. На протяжении раздоя у высокоудойных животных во всех костях наблюдается отрицательная тенденция биофизического показателя, у низкоудойных она присутствует только в пястной кости и теле позвонка. То есть в опорных костях при снижении удоя быстрее исчерпывается запас подвижной формы (Минерального компонента. Следовательно, у высокоудойных коров в этих тканях скелета не только больше запас аморфного фосфата, но и выше интенсивность его образования.
Наивысшая скорость ультразвука в пястной кости (2968 + + 13,3 м/с) и ребре (2650+18,8 м/с) наблюдается у коров черно-пестрой поролы в период раздоя. Достоверно ниже она на 1,1% в опорной кости только у животных красной степной породы. Более значительны различия в ребре, так
скорость звука у них ниже на 8,6, а у бестужевских коров на 7,7%. В теле позвонка скорость ультразвука максимальна у коров бестужевской породы (2141 + 19,7 м/с). У коров .красной степной и черно-пестрой пород показатель достоверно ниже соответственно на 0,3 и 5,8%.
Приведенные данные свидетельствуют, что в период раздоя степень деминерализации в костях зависит от породы животных. В частности, она наиболее значительна у черно-пестрых коров. Это не случайно, т. к. из всех трех пород животных — это самая молочная. В смешанных костях като-болизм аморфного фосфата происходит более активно у животных бестужевской породы. Механизм описанного процесса лучше понимается при анализе линейных тенденций скорости ультразвука, отражающих взаимосвязь содержания различных форм минерального компонента. В пясти у всех трех пород они отрицательны. Это может свидетельствовать о преимущественном образовании в ней аморфного осадка. Менее значительна разница между формами минерального компонента наблюдается у коров черно-пестрой породы. В ребре вымывание кальция у коров бестужевской и красной степной пород является превалирующим. ¡В теле позвонка тенденции скорости звука .положительны у всех трех групп животных, при этом более значительный распад мягкой формы минерального компонента отмечается у бестужевских животных. Создается впечатление, что в раздое скелет коров этой породы функционирует хуже всего. Отмеченное 'подтверждают и коэффициенты корреляции .между скоростью ультразвука в костях скелета коров. Установлено, что они Самые высокие у коров красной степной породы (от +0,652 до +0,800). У бестужевских животных корреляция минимальна (от —0,'145 до +0,360).
3.2.3. Биохимические, рентгенофотометрические и ультразвуковые показатели костной ткани беременных лактирующих коров
Установлено, что в крови при переходе коров из раздоя в следующий период беременности лактации увеличивается концентрация кальция и его форм, фосфора, гексозаминов, свободного оксипролина, лимонной кислоты. В то же время снижается содержание магния и его форм, щелочной фосфа-тазы, пептидного оксипролина. Суточный объем мочи и уровень в ней органических и минеральных компонентов чаще снижается. Сопоставляя эти данные с литературными (,Ку-мар Ю. М. и др., ,197)8; Макаренко Г. В., 1978; Жуков ¡В. Ф., 1979; Афанасьева Н, .Н. 1983; Сипавичуте А. А., 1984 и др!),
мы отмечаем их совпадение. Обработка хронобиологической информации показала, что в этот период происходит восстановление значимости ритмов для большинства компонентов мочи. При этом обнаруживается 8-, 12- и 24-часовой ритм.
Следовательно, изменение^биохимических компонентов в крови и моче коров в период беременности лактации свидетельствует о снижении обменных процессов в тканях скелета в сравнении с периодом раздоя. Это подтверждают и биофизические изменения в -костной ткани коров.
Та«, на фоне существенного увеличения рентгенофотомет-рнческой плотности позвонка на 4,7% до 916 + 9,2 мг/см3, при положительной тенденции: у = 898 + 0,2 х мг/куб. см, скорость ультразвука достоверно и разнонаправленно изменяется. В частности, в позвонке она повышается на 1,3% до 2069 + + 3,4 м/с, при положительной тенденции у;В = 2090 + 0,36 х м/с, в ребре и пясти кости снижается на 5,2 и 1,8%; 2169+ +4,8 и 2834 + 3,9 м/с, при отрицательных линейных тенденциях уБ=2153—0,54 х м/с и уА = 2858—0,26 х м/с. Восстанавливается существенность корреляции между рентгенофо-тометричеокими и ультразвуковыми показателями в теле позвонка (+0,|166). Это свидетельствует об присутствии взаимосвязи при изменении составляющих минерального компонента в кости.
Итак, на фоне достоверного накопления минерального компонента в костях, в смешанных костях преимущественно образуется гидроксилапатит, а в плоских изогнутых и коротких трубчатых тканях скелета накапливается больше аморфного фосфата. Длительное и значительное вымывание кальция из коротких трубчатых и плоских изогнутых костей в период раздоя вынуждает организм животного в последующем восстановить в,них запас минеральных веществ.
Скорость ультразвука в пястной кости и ребре оказалась максимальной у коров в 9—13 лет (2816+45,4 и 2170 + + 42,8 м/с).
Следовательно, в этом возрасте эти ткани скелета беременных лактирующих животных содержат наибольшее количество гидроксилапатита. Скорость ультразвука в теле позвонка этой возрастной группы, наоборот, минимальна (2151+34,9 м/с). То есть, в костях этого типа присутствует наибольшее количество аморфного осадка. Развитие беременности и снижение уровня лактации сопровождается изменением степени и направленности корреляции между скоростью звука в костях. Так, у коров 3—4 лет она оказалась прямой, средней по силе и колебалась от +0,206 до +0,465. В 5 лет взаимосвязь снижается и находится в пределах от
+0,116 до +0,376. В 6—8 лет она увеличивается и варьирует от +0,491 до +0,'565. Наконец, в 9—13 лет .прямая взаимосвязь снижается. То есть, результаты корреляции между скоростью ультразвука в костях наиболее оптимальны в 6— 8 лет. В этом возрасте взаимосвязь между скоростью звука в костях оказалась средней по силе и равномерной по величине, а коэффициент множественной корреляции .был наибольшим (0,616), а в 9—1.3 лет он становится минимальным (0,226). До 6—8 лет стремление регрессии биофизического показателя в 'пястной кости — положительно. Это свидетельствует о преимущественном накоплении в кости гидроксил-апатита и связано с развитием опорной кости у коров 3—4 и 5 лет, а начиная с 6—(8 лет накапливается преимущественно уже аморфный фосфат. .В ребре во все возрастные периоды увеличивается лабильная часть .минерального компонента, при этом интенсивнее этот процесс протекает в 6—8 лет. Наконец, в эти же годы в .хвостовом позвонке тенденция . скорости ультразвука положительна, что свидетельствует о преимущественном образовании в кости гидроксилапатита.
Таким образом, полученные данные позволяют говорить о том, что в период беременности лактации наиболее эффективно и физиологически обоснованно функционирует скелет 6—8-летних коров.
Сезонные изменения. |Как оказалось, при развитии стельности влияние сезона года на биофизические показатели пястной кости и тела позвонка не существенны. В ребре скорость ультразвука достоверно снижается с зимы до осени (с 2536+14,3 до 2376 + 29,7 м/с), что указывает на повышенный распад аморфного фосфата в анализируемый период. Корреляция между скоростью звука в «остях на протяжении всех сезонов года слабая по силе и положительная по направлению. Одновременно, лимиты показателей взаимосвязи костей минимальны летом (от +0,г184 до +0,217), а коэффициент множественной корреляции самый высокий весной (0,339), а минимальный — зимой (0,106). Поскольку результаты корреляции близки между собой, то трудно сделать заключение о влиянии сезона года на взаимосвязи компонентов костей. Лучше это видно при анализе линейных тенденций скорости ультразвука в костях животных. Так оказалось, что только осенью наблюдается их совпадение с таковыми у всего поголовья, т. е. отрицательная в пястной кости, ребое и положительная в теле позвонка. Это свидетельствует о том, что и зимой, и летом в опорной кости наблюдается .преимущественное накопление гидроксилапатита.. Весной же в хвостовом позвонке преобладает образование аморфного фосфата. 20
Следовательно, анализ результатов скорости ультразвука в тканях скелета дает основание считать, что летний и осенний периоды года наилучшие для беременных лактирующих коров.
У беременных лактирующих коров с разным уровнем удоя (7,9+0,12 и 17,0 + 0,2 кг) существенной разницы между скоростью ультразвука в костях не обнаруживается. Корреляция между скоростью ультразвука в костях коров достоверна. Она 'положительна в обеих группах и зависит от продуктивности животных. Так, у высокоудойных коров взаимосвязь варьирует от +0,235 до +0,502, у низкоудойных — от +0,116 до +0,552. У первых взаимосвязь более значительна между пястыо и двумя другими костями. У вторых связь высокая между скоростью звука в ребре и хвостовом позвонке. В то же время коэффициент множественной корреляции у высокоудойных в Л,4 раза больше, чем у низкоудойных. У животных с высоким удоем линейные тенденции скорости ультразвука в костях совпадают с таковыми у всего поголовья и, следовательно, в их скелете интенсивнее протекает необходимая физиологическая перестройка. У коров с низким удоем в опорной кости тенденция скорости ультразвука положительная и не совпадает с таковой у всего поголовья.
Итак, хотя содержание минерального компонента в костях скелета у беременных лактирующих животных с разным удоем не различается, его обмен более интенсивно происходит у высокоудойных коров. Это приводит к более высокому напряжению ремоделирования в тканях скелета, а значит и большей вероятности развития патологии.
Исследования показали, что наивысшая скорость звука, а
значит и максимальный запас гидроксилапатита, в пястной кости (3040 + 18,2 м/с) отмечается у коров черно-пестрой породы, это на ¡16,6% больше, чем у животных красной степной породы. Различия с бестужевскими животными не существенны. Максимальная скорость ультразвука в ребрах и теле позвонка присуща коровам бестужевской породы (2471+23,9 и 2214 + 39,3 м/с), причем это на 6,7 и 3,3% выше для ребра, чем у коров красной степной и черно-пестрой пород, и на 4,2% больше для смешанной кости, в сравнении с животными красной степной породой.
Таким образом, анализ показывает, что у коров черно-пестрой породы в трубчатых костях, а у коров бестужевской породы в плоских изогнутых и смешанных костях в период беременности лактации отмечается большее содержание гид роксилапатита, чем аморфного фосфата.
С развитием беременности у коров разных пород изменяется и степень корреляции между скоростью ультразвука в костях. Так, если у животных красной степной породы взаимосвязь положительна, существенна и колеблется в узких границах (от +0,303 до +0,530), то у черно-пестрой, снижаясь, становится чаще отрицательной, причем лимиты расширяются (от —0,415 до +0,032). Еще большие изменения, выражены у бестужевских коров (от'—0,832 до +0,151). Несомненно, расширение границ показателей свидетельствует об увеличивающейся нестабильности процессов в скелете, повышении степени риска заболевания для животных этой группы. Об этом свидетельствует и высокий уровень 'Коэффициента множественной корреляции у бестужевских животных (+0,863).
Отсюда наиболее высокая корреляция между скоростью ультразвука наблюдается в костях коров бестужевской породы, наименьшая — у черно-пестрых животных. У этих, пород коров переход минерального компонента в костях из одной .формы в другую . происходит поочередно, а зависимость перехода ¡форм — высокая. У животных красной степной породы этот процесс в данной ткани протекает .одновременно, но зависимость перехода форм — низкая.
Только у коров красной степной 'породы тенденции скорости ультразвука в костях аналогичны по направлению, как и у всего поголовья. Значит у них в пястной кости и ребре накапливается преимущественно аморфный фосфат, в теле позвонка — гидроксилапатит. Подобные же процессы в изменении компонентов мы наблюдаем у животных двух других пород в плоских изогнутых костлх, в смешанных костях это отмечается у бестужевских коров. В коротких трубчатых костях у коров черно-пестрой и бестужевской пород присутствуют положительные тенденции биофизического показателя. Это свидетельствует о накоплении гидроксилапати-та в ткани скелета.
По-видимому, у разнопородных коров механизм перевода кальция, поступающего из крови в кость, в ту или иную форму осуществляется на принципах саморегуляции. 22
3.2.4. Биохимические, рентгенофотометрические и ультразвуковые показатели костной ткани коров в сухостое
Результаты наших исследований показали снижение .концентрации гексозаминов, кальция,-оксипролина и их форм в крови глубокостельных коров и в то же время содержание фосфора остается без изменений. Приведенные данные совпадают с исследованиями ('Макаренко Г. В., 1978; Жуков В. В., 1979; Афанасьева Н. Н„ 1983; Абгарян Л. В., 1985 и др.). Введение паратгормона вызывает падение уровня минеральных и увеличение органических веществ. В разовой порции мс/!п содержание всех компонентов уменьшается, а в суточной — увеличивается. Причина этого — значительное повышение диуреза. Установлено, что для ¡минеральных веществ т? "(ровн обнаруживается достоверная 30-часовая, а для органических — 36-часовая составляющая. Это указывает на большую подвижность минерального компонента костной ткани. Периоды ритмов выделения с мочой минеральных и органических компонентов составили 8, 24 и 27 часов. В сухостое у коров паратгормон оказывает положительное воздействие на ритмы выделения минеральных компонентов, формируя их высокочастотные составляющие. Вместе с тем, он вызывает десинхроноз ритмов органических биополимеров. Периоды составляющих выделения для обеих групп веществ с мочой составили 8, 24 и 27 часов.
Таким образом, данные биохимических исследований свидетельствуют о повышении функциональной активности костной ткани у глубокостельных коров и в первую очередь ее минеральных компонентов.
В сухостое (226—275 дней стельности) в сравнении с предыдущим периодом на фоне несущественного снижения рент-генофотометрической плотности в теле позвонка до 908 + + 22,1 мг/см. куб., при отрицательной линейной тенденции: у=882—0,78 х мг/куб. см., скорость ультразвука во всех костях скелета коров достоверно увеличивается. При этом, в теле позвонка на 3,9% (при линейной тенденции показателя: уВ = 2137 + 0,79 ,х м/с), в ребре на 2,0% (при линейной тенденции: уБ =2196+ 0,08 х м/с) и в пястной кости на 2,3% (при линейной тенденции: уА=2904—1,35 х.м/с). Корреляция между рентгенофотометрическнми и ультразвуковыми показателями в смешанной кости существенна и' отрицательна (—0,597).
Итак, на фоне недостоверного снижения минерального компонента в тканях скелета, в смешанных и плоских изогнутых костях вымывание кальция превалирует над образованием аморфного фосфата из гидроксилапатита. ¡В гтястной
кости образование аморфного осадка из гидроксилапатита превалирует над процессом поступления кальция в кровь.
С возрастом у глубокостельных коров скорость ультразвука в пястной кости максимальна в 3—4 года (3226+ +54,6 м/с), в ребре и теле позвонка уже в 9—13 лет (2442+85,4 и 2472 +7)5,10 м/с). Несомненно, что именно в эти годы в костях содержится минимальное количество минеральных веществ. Возраст изменяет степень и направленность взаимосвязи между скоростью ультразвука . в костях. Так, если в 3—4 года она была слабой по силе и обратной по направлению (от —0,330 до —0,026), то в 5 лет сдвига^ ется в положительную сторону (от —0,260 до +0,255), а в 6—8 лет становится только прямой и наибольшей по силе (от +0,591 до +0,740). 13 9—13 лет ¡корреляция снижается и сдвигается в отрицательную сторону (от —0,18,1 до +0,531). Следовательно, до 6—8 лет на фоне снижения минеральной насыщенности переход аморфного осадка из одной формы в другую в тканях скелета происходит поочередно и в первую очередь в коротких трубчатых и плоских изогнутых костях. В 6—8 лет данные процессы в этих костях протекают одновременно, а направление тенденций скорости ультразвука в «остях совпадает с таковыми у всего поголовья глубокостельных коров. В пястной кости накапливается преимущественно аморфный фосфат. В ребре и теле позвонка вымывание кальция превалирует над образованием аморфного осадка. Это же наблюдается в опорной кости животных в 3—4 и 9—13 лет.
Полученные результаты позволяют утверждать о том, что во время сухостоя более эффективно и физиологично функционируют ткани скелета 6—8-летних коров.
;В связи с сезоном года изменяется корреляция между скоростью ультразвука в костях скелета глубокостельных коров. Так, если осенью взаимосвязь существенна и колеблется от +0,398 до +0,808, то зимой она уже не достоверна. Весной и летом значима только прямая корреляция между скоростью ультразвука в пястной кости и телом позвонка. Наибольшая величина коэффициентов множественной корреляции между скоростью ультразвука в трех костях наблюдается летом и осенью (0,924 и 0,909), а наименьшая — зимой.
Эти данные указывают, что у глубокостельных коров во все сезоны года вымывание кальция из кости протекает прямо пропорционально образованию аморфного фосфата из гидроксилапатита. ¡Более выражена взаимосвязь между ско-- ростью ультразвука в костях летом и осенью, зимой она минимальна. 24
Линейные тенденции скорости ультразвука в пястной кости глубокостельных лоров отрицательны осенью и летом. Это свидетельствует о преимущественном накоплении аморфного фосфата в кости. Значительнее всего этот процесс выражен осенью (2871—6.8 х). Весной и особенно зимой на" правление тенденций биофизического показателя положительно, что указывает на высокий уровень диссимиляции аморфного фосфата из гидрокенлапатнта с последующим распадом и вымыванием кальция .из кости в кровь. Снижение скорости ультразвука в ребре глубокостельных коров наблюдается во все сезоны года. Выраженность преимущественного накопления .аморфного осадка в кости наиболее значительна летом (ЗГ21—4,5 х). Аналогичные процессы наблюдаются в костях во все периоды года кроме весны в смешанных тканях скелета.
Таким образом, наиболее благоприятными сезонами года для функционирования скелета глубокостельных коров является лето и осень.
;В сухостое у коров с разным уровнем лактации существенная разница между скоростью ультразвука оказалась-только в ребре. В частности, у высокоудойных скорость звука была ниже на 4,6% . Это свидетельствует о большем содержании в кости аморфного фосфата. Различие в удое оказывает влияние на величину и направленность корреляции между скоростью ультразвука в разных костях. Так, у животных с высоким уровнем лактации она существенна и колеблется от —0,556 до +0,582, у низкоудойных снижается, варьируя от —0,161 до +0,260. Одновременно коэффициент множественной корреляции у первых выше в 1,4 раза. Следовательно, повышение уровня лактации увеличивает степень взаимосвязи между показателями в костях скелета глубокостельных животных. Повышение продуктивности приводит к смене тенденции биофизического показателя в пясти с отрицательной на положительную или смену преимущественного накопления аморфного фосфата на превалирование его распада и выброса кальция в кровь. |В то же время в плоских изогнутых и смешанных костях отрицательная линейная тенденция скорости ультразвука при изменении уровня удоя не меняется.
Следовательно, повышение лактации вызывает смену процесса накопления аморфного осадка на его усиленный распад в коротких трубчатых костях. В плоских изогнутых и смешанных .костях снижается лишь уровень накопления аморфного фосфата.
Анализ результатов свидетельствует, что у глубокостельных животных скорость ультразвука в опорной кости была
наибольшей у -коров черно-пестрой породы (3060 + 35,0 м/с). У коров красной степной и бестужевской пород биофизический показатель достоверно ниже на 4,3%. В ребре наибольшая скорость ультразвука у животных красной степной породы (2361+22,3 м/с), у черно-пестрых -коров скорость ультразвука в кости достоверно ниже на 0,6%. |В теле позвонка скорость ультразвука наибольшая у бестужевских животных {2313 + 29,7 м/с). У двух других породных групп снижение биофизического показателя было не существенным. .
Итак, в период сухостоя при деминерализации скелета коров меньше всего аморфного фосфата содержится в опорной кости у коров черно-пестрой породы, в ребре — у красной степной и в теле позвонка у бестужевских животных.
Порода влияет и на корреляцию между скоростью ультразвука в костях. Как оказалось, в сухостое она наименьшая у черно-пестрых животных и колеблется от —0,200 до + 0,345. У бестужевской и тем более у красной степной породы взаимосвязь выше и смещается в положительную сторону, соответственно от —0,285 до +0,721 и от +0,402 до + 0,890. Коэффициент множественной корреляции наибольший у коров бестужевской и красной степной пород (0,927 и 0,893). То есть, на протяжении сухостоя наиболее интенсивно резорбция протекает в костях коров бестужевской й, тем более, в тканях скелета черно-пестрых животных. Это подтверждается также прямым и ровньш взаимовлиянием менаду скоростью ультразвука в костях скелета у животных красной степной породы. У коров разных пород неодинакова и корреляция между скоростью ультразвука в костях. В частности, у красной степной и бестужевской пород она наибольшая между пястной и ребром. У черно-пестрой между опорной костью и хвостовым позвонком. Линейные тенденции биофизического показателя свидетельствуют о полной противоположности процессов ремоделирования во всех элементах скелета у красной степной и бестужевской пород животных. Так, если у первых наблюдается преимущественный распад аморфного фосфата, то у вторых — его накопление. У черно-пестрых катаболизм выражен в пястной кости и хвостовом позвонке, синтез — в ребре.
По-видимому, развитие плода оказывает неодинаковое влияние на ткани скелета коров разных пород. Значительнее всего это влияние у красной степной -породы, слабее у черно-пестрой и наименьшее у бестужевской породы, что выражается в балансе фаз ремоделирования. ..26
3.3. Динамика биофизических показателей костей скелета коров
'Результаты второй серии опытов подтверждают литературные данные-0 высокой лабильности компонентов тканей скелета у коров, показывают ритмичность перестройки кост-""" ной ткани не только в .каждом из четырех физиологических состояний, но и зависимость этого процесса от ряда факторов (сезон года, тип кости, возраст, продуктивность, порода). ,В то же время мы не смогли установить механизм ритмической перестройки в кости и это побудило нас в данном разделе попытаться выяснить его.
3.3.1. Изменение скорости ультразвука в костях скелета при инфрадианных биоритмах коров
До настоящего времени не предпринимались попытки установить, .как скорость ультразвука в кости может изменяться у одного и того же животного на протяжении длительного времени. Однако вполне допустимо, что костная ткань, как часть всего организма животного, может претерпевать синхронные изменения, обусловленные ритмическими изменениями внешних и внутренних факторов.
Проведенные на первом этапе измерения скорости ультразвука в костях коров периодов раздоя, а также беременности лактации через 12-часовые промежутки времени (4 серия) позволили выявить присутствие инфрадианных биоритмов. Как оказалось, в пястной кости период значимых ритмов скорости ультразвука колебался в пределах 33 ... 45 часов, у большей части животных 40 ... 45 часов при амплитуде 399—774 м/с и акрофазе, приходящейся на ночь, — 02.24 часа. В ребре 32...60 часов, у большей части коров 32... ...37 часов при амплитуде 940—1339 м/с и акрофазе, приходящейся на утро, — 05.30—08.00 часа. В теле позвонка 31 . . . 43 часов, у большей части 31... 39 часов при амплитуде 807—1066 м/с и акрофазе, приходящейся на раннее утро,—04.24—08.30 часа. >В костях чаще выявляется одна, реже две значимые составляющие. Обнаружено присутствие ритмов корреляции .между скоростью ультразвука в костях, в первую очередь между короткими трубчатыми и плоскими изогнутыми и при множественной корреляции между скоростью ультразвука в костях.
Увеличение удоя вызывает исчезновение низкочастотных и незначительное .повышение роли высокочастотных ритмов биофизического показателя в костях коров. Повышение удоя, при общей взаимосвязи скорости ультразвука в костях, уве-
1Т
личивает роль среднечастотных ритмов, при снижении продуктивности, наоборот, высокочастотных.
Эти данные указывают, что основой биофизических изменений в костной ткани коров является биоритм. На его параметры влияет не только физиологическое состояние, но и тип «ости, сезон года, возраст, продуктивность, порода животных и другие факторы.
3.3.2. Оценка развития субпатологии у клинически здоровых коров
|В ветеринарии, как и в медицине, актуальным является возможность как можно раньше оценивать уровень здоровья. На современном уровне развития здравоохранения выделение групп людей и животных с различным уровнем здоровья наиболее обоснованно с помощью кластерного анализа. ,В доступной литературе мы не нашли сведений об использовании этого метода в ветеринарии и впервые применили его для выделения из совокупностей динамических биофизических показателей костей скелета клинически здоровых -коров трех групп: «здоровые», «третьего состояния», «суб-клинически больные». За точку отсчета был взят день родов, а затем из 365 дней технологического цикла сформировали 73 блока данных по пять дней. 'Каждый из 73 блоков был подвергнут кластерному анализу, что позволило получить три группы нормативных признаков по вышеупомянутым уровням здоровья животных. Обоснованность и объективность их подтверждается результатами анализа. Отмечено, что при переходе коров из одного физиологического состояния в другое высота колебания скорости ультразвука в костях животных изменялась. При этом минимальная амплитуда скорости ультразвука наблюдается в период родов и особенно в раздое. Максимальное увеличение ее выражено у беременных лактирующих, в сухостое она снова снижается. Причину этого мы видим в циклическом изменении восприимчивости тканей скелета коров различного физиологического состояния к неблагоприятным факторам окружающей среды. Обработка биофизических показателей костей скелета коров с различным уровнем здоровья спектральным анализом позволила установить, что при его ухудшении в спектре исчезают высокочастотные, возникает десинхроноз и формируется средняя по частоте основная составляющая. Последующая обработка данных косинор-анализом показала, что' переход животного из «здоровой» группы в «третье состояние» сопровождается смещением акрофазы ритма по часо-
вой стрелке, расширением границ доверительного интервала, незначительным повышением амплитуды. При переходе из
«третьего состояния» к «субклинике» мы отмечаем смещение акрофазы против часовой стрелки, дальнейшее расширение границ доверительного интервала, снижение амплитуды. По-видимому, переход к «третьему состоянию» вызывает в ритме такие же изменения, возникающие в качестве компенсации при увеличении нагрузки на организм, а переход к «субклинике» — декомпенсационные явления.
3.3.3 Моделирование динамики скорости ультразвука в костной ткани коров
На заключительном этапе исследований динамические ряды .биофизических показателей костей коров различного физиологического состояния были подвергнуты многофакторному регрессионному анализу с целью построения математической модели, отражающей изменения функционального состояния костной ткани при влиянии на нее основных факторов. Это впервые успешно реализовано на основе ведущего ритма скорости ультразвука в кости у коров. Сравнение теоретических результатов модели с фактическими данными по критерию Фишера показало, что во всех случаях Р факт.>Р теор. Это свидетельствует о том, что полученная математическая зависимость: у=.Ао+А1 * соэ/УЗбОД/* XI * * 0,01745 + А2 * ат/Ш)/1/Х1 * 0,01745 . . . +А9 * сов//360/1/* Х5 * 0,1745 +А10 * зт/360/1/ * Х5 * 0,1745 верно отражает динамику скорости ультразвука в кости. Это позволяет использовать ее для оценки состояния не только скелета, но и всего организма коров. А именно, для распознавания субпа-гологических процессов, во-вторых, для прогнозирования нх течения, кроме того, определения достаточно высокого уровня сравнения данных модели с нормой, особенно при диспансеризации животных. Наконец, наблюдение и корректировка процесса выздоровления при лечении нарушений минерального обмена. Возможны и другие пути применения математической модели кости. Использование ее в производстве позволило прогнозировать развитие субпатологических процессов в скелете коров за 45—60 дней. Результаты построения математической модели у коров позволили выявить некоторые закономерности. Так, сила воздействия факторов убывает последовательно: беременность (0,8—30,2%) — сезон года (1,7—27,6%) — суточный удой (0,7—6,6%) — дни после отела (0,6—.2,3%) — возраст (0,6—2Д%), арифметическая сумма воздействия отдельных факторов практически
29
всегда меньше величины общего их влияния (от 5,6 до 55,5%). ¡Как оказалось, оно наиболее значительно в период родов (31,1—65,1%), снижается в раздое (10,9—.26,3%), минимально у беременных л актирующих коров (3,5—6,9%) и повышается в сухостое (17,1—31,8%). Сила влияния факторов на колеблемость скорости ультразвука зависит и от ти-йа кости. Так, в .коротких трубчатых костях их влияние колебалось от 0,7 до 17,2%, в плоских изогнутых — от 0,7 до 27,6% и в смешанных костях — от 0,6 до 30,2%.
(ВЫВОДЫ
1. Ультразвуковая остеометрия достоверно регистрирует 'физиологические и субклинические изменения и может быть использована как метод экспресс-диагностики состояния скелета у сельскохозяйственных животных. Скорость ультразвука, отражая в большей мере изменения минерального компонента, в первую очередь фиксирует в кости интенсивность обмена аморфного фосфата.
2. Динамика количественного и качественного состава минерального компонента костной ткани у клинически здоровых коров носит ритмический характер. Она колеблется в зависимости от физиологического состояния, типа костей, породы, продуктивности, возраста животных и сезона года.
3. Потери минеральных веществ костной тканью скелета коров в сухостое компенсируются в предродовом и послеродовом периодах. За |1—10 дней до отела скорость ультразвука ¡костей снижается из-за преимущественного накопления аморфного фосфата. Повышение скорости ультразвука коротких трубчатых и особенно плоских изогнутых костей в первые |15 дней после отела происходит вследствие увеличения гидроксйлапатита, снижение биофизического показателя в смешанных костях из-за .повышения содержания аморфного осадка.
4. В первые 15 дней после отела усиливается резорбция в костной ткани, вследствие чего в крови увеличивается концентрация общего и ионизированного кальция, оксипролина и его форм, уровень фосфора снижается. Введение паратирео-идина коровам в Первые 15 дней после родов оказывает не существенное влияние на уменьшение в крови и моче минеральных и органических веществ. Суточные ритмы выделения с мочой у минеральных компонентов варьируют от 14 До 24 часов, у органических — от 14 до 28 часов. Реакция цир: кадианной системы на действие паратиреоидина проявляется исчезновением высокочастотных составляющих ритма выделения этих веществ.
о. В период раздоя происходит значительная деминерализация всех тканей скелета коров. Отношение образующегося из гидроксилапатита аморфного фосфата к вымываемому в кровь кальцию зависит от типа костей. Наиболее значительно деминерализация протекает в плоских изогнутых, наименьшая интенсивность наблюдается в смешанных костях.
6. Высокий уровень резорбции костной ткани, в связи с запросами организма коров во время раздал, характеризуется снижением в крови общего и ионизированного кальция, щелочной фосфатазы, белкового и свободного иксипролина,. увеличением концентрации общего и ионизированного магния и фосфора. 'В моче, при снижении актов диуреза и ее объема, уменьшается содержание фосфора, оксипролина, гексу-роновых кислот и галактозаминов при одновременном повышении количества кальция, лимонной кислоты и свободного оксилизина. Более высокое напряжение испытывает органическая матрица костной ткани, что приводит к восстановлению высокочастотных ритмов выделения с мочой минеральных' веществ, а также к исчезновению и.х у органических компонентов.
7. В период беременности лактации потери компонентов тканями скелета коровы при раздое компенсируются насыщением его минеральными веществами. При этом, в коротких трубчатых и плоских изогнутых костях накапливается преимущественно аморфный фосфат, в смешанных костях — гидроксилапатнт.
8. Снижение уровня ремодуляции костной ткани у беременных лактирующих коров сопровождается в крови не достоверным изменением кальция и его форм, существенным уменьшением магния и его составляющих, пептидного оксипролина, щелочной фосфатазы, а также увеличением концентрации фосфора, гексозаминов, белковосвязанного и свободного оксипролина. В моче, при преимущественном падении уровня компонентов, восстанавливается значимость суточных ритмов и, в первую очередь, у органических биополимеров.
9. В период сухостоя происходит слабая деминерализация всего скелета коров. Выраженность этого процесса, в виде отношения образующегося из гидроксилапатита аморфного фосфата к вымываемому в кровь кальцию, неодинакова и зависит от типа костей. Она наибольшая в смешанных и наименьшая — в коротких трубчатых костях.
10. Усиление ремодулирования костной ткани у коров в период сухостоя сопровождается снижением в крови концентрации гексозаминов, кальция и оксипролина и их форм, уро-
вень фосфора остается неизменным. Введение паратиреои-дина глубокостельным коровам снижает в крови содержание минеральных и увеличивает концентрацию органических компонентов. Уровень метаболитов в разовой порции мочи уменьшается, а в суточном объеме увеличивается, вследствие существенного подъема диуреза. ¡Концентрация биополимеров костной ткани, поступающих в кровь и мочу глубокостельных коров, изменяется ритмично. Ритмы минеральных компонентов в крови варьируют от 15 до 30 часов, в моче — от
8 до 27 часов, у органических веществ — соответственно от
9 до 36 часов и от 8 до 27 часов. Введение паратиреоидина стабилизирует составляющие ритмов минеральных веществ и вызывает десинхроноз ритмов у органических.
Н. Биофизическое состояние костей в период раздоя и у беременных лактирующих коров подчиняется биоритмологическим изменениям. В костной ткани животных выявляются чаще один и реже два циркадианных ритма скорости ультразвука. В коротких трубчатых костях он колеблется в пределах от 33 до 45 часов, в плоских изогнутых от 32 до 60 часов, в смешанных от 31 до 43 часов.
12. .Корреляция .между скоростью ультразвука в костях скелета коров изменяется 'биоритмологически. При развитии беременности у животных период ритма корреляции между биофизическими показателями в коротких трубчатых и плоских изогнутых костях увеличивается, что указывает на снижение зависимости обменных процессов в этих тканях скелета. Период ритма корреляции между скоростью ультразвука в смешанных и в двух других типах ¡костей, напротив, уменьшается, что указывает на усиление зависимости обменных процессов.
13. При ухудшении здоровья животного в спектре динамики скорости ультразвука в кости исчезают высокочастотные ритмы, развивается десинхроноз и формируется средняя по частоте составляющая ритма. Переход коровы от «здорового» к «третьему» состоянию сопровождается смещением акрофазы ритма по часовой стрелке, расширением границ доверительного интервала, незначительным повышением амплитуды. (Последующее развитие патологии до «субклиники» вызывает сдвиг акрофазы на более поздние часы, дальнейшее расширение границ доверительного интервала и снижение уровня амплитуды.
14. Изменения скорости ультразвука в костной ткани у коровы моделируются многофакторным уравнением регрессии: у=Ао+А1 * соз//360/1/ * XI * 0.01745+А2 * 5ш//360/1/Х1
* 0,1745 ... +А9 * СО5//360/1/ * Х5 * 0,01745 + А10 * &т//ЩЦ/ *
* Х5 * 0,1745. Сила воздействия ведущих факторов на колебания упругости кости коровы убывает последовательно: сезон. года — суточный удой — беременность — дни после отела — возраст. Для типа кости: смешанные — плоские изогнутые — короткие трубчатые. Для физиологического состояния животного: период родов — в сухостое — в период раздоя — период беременности лактации.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ
|1. Для оценки состояния костной ткани до субклинического уровня здоровья коровы применять таблицы с нормативными показателями скорости ультразвука и математическую модель, полученные на основе ультразвуковой остеометрии. С целью определения здоровья животного проводят измерения скорости ультразвука в костях коровы через 12-часовые интервалы на протяжении четырех суток. Затем находят, показатели циркадианного ритма у данной коровы и на его основе с учетом влияния ряда факторов (тип кости, возраст, беременность, сезон года, продуктивность) по формуле математической модели рассчитывают искомые скорости ультразвука. Сравнивая полученные результаты с табличными и исходя из них, находят уровень здоровья коровы.
2. С целью получения большей продуктивности и улучшения здоровья матерей и новорожденных телят преимущественное осеменение коров рекомендуем проводить в декабре— марте, с тем чтобы отелы происходили в сентябре—декабре.
3. При выбраковке коров учитывать, что наиболее стабильное состояние скелета, а значит и максимальные возможности для выполнения им функций в организме наблюдаются у животных в 6—8 лет.
4. Прогнозирование молочной продуктивности коровы осуществлять с помощью коэффициента множественной корреляции (И), рассчитанного на основе данных, полученных после семикратного определения через равные промежутки скорости ультразвука в трех костях скелета коров. Рекомендуем оставлять животных, если в период раздоя коэффициент больше 0,340, в период беременности лактации — 0,378, в сухостое — 0,312.
5. Учитывать в кормлении и содержании, что скелет чер-ногпестрых коров существенно отличается от костной системы красной степной и бестужевских животных более интенсивным ремоделированием в тканях костей.
6. Определение типа .конституции животных проводить с помощью ультразвуковой остеометрии в пястной кости на основе изобретения за № 1371664, А 01 К 67/02.
7. Ветеринарным специалистам, сотрудникам ветеринарных лабораторий предлагаются для руководства с целью раннего определения состояния скелета коров нормативные показатели по некоторым биохимическим показателям крови и мочи, характеризующим обмен костной ткани с учетом физиологического состояния животных.
8. При чтении курса лекций по специальностям (физиология, патофизиология, биохимия, фармакология, клиническая диагностика, внутренние незаразные болезни) целесообразно использовать данные об изменении костной ткани и скелета в целом у коров в норме и при патологии.
СВЕДЕНИЯ О ПРАКТИЧЕСКОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПОЛУЧЕННЫХ АВТОРОМ НАУЧНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
1. Материалы диссертации использованы в книге. В. Б. Акопяи. Ультразвук лечит. — М.: Агропромиздат, 1983. —. С. 62.
2. Материалы диссертации использованы в монографии. X. А. Янсон,
B. В. Дзепис, А. И. Татаринов. Ультразвуковые исследования трубчатых костей. — Рига: Зинанте, 1990. — С. 22.
3. Материалы диссертации использованы в рекомендации: Самотаев А. А. Рентгенофотометрическая диагностика нарушений минерального обмена веществ у коров в условиях промышленной технологии производства молока. — Оренбург, 1991. — 20 с. (Одобрено советом ветеринарного факультета Оренбургского сельскохозяйственного института 24ЛЕЛ988 г. и научно-техническим советом агропромышленного комитета Оренбургской области 17.03.11989 г.).
4. Материалы диссертации внедрены в учебный процесс ветеринарных и зооинжеперных факультетов Алтайского государственного университета, Бурятского, К римского, Оренбургского, Рязанского сельскохозяйственных. Казанского ветеринарного институтов.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
И. Самотаев А. А., Зусмановский А. Г. Перспективы диагностики скрытой формы остеодистрафии // Ветеринария. — 1981. № 3. — С. 55—85.
2. Самотаев А. А., Зусмановский А. Г. Ультразвуковая и рентгенофотометрическая плотность костной ткани у коров // Ультразвук в биологии и медицине «Убиомед-У»: Тез. докл. симп. — Пущино: АН СССР, 198(1.—
C. 63—64.
3. Самотаев А. А., Зусмановский А. Г. Ультразвуковая плотность костей у коров в условиях промышленных комплексов // Тез. докл. Всес. научно-производ. конф., посвящ. 100-летию Львовского зоовет. ин-та. — Львов, 1982. — С. 60—61.
4. Самотаев А. А. Изменение биополимеров костной ткани у коров до и после отела под действием паратиреоидина // Тез. докл. Всес. научно-произв. конф., посвящ. 100-летию Львовского зоовет. ин-та. — Львов, 1982. — С. 48—49.
5. Самотаев А. А., Борсуков-А. И , Усанов С. Ю. Ультразвуковая плотноглгкостной ткани у здоровых и больных остеодистрофией коров // Взаимодействие ультразвука с биологической средой: Тез. докл. Всес. конф. (Ереван, 1—4 июня 1983 г.) — М., 1983. — С. 82—83.
6. Самотаев А. Л. Динамика скорости ультразвука в костях скелета у некоторых видов сельскохозяйственных животных // Акустические свойства биологических объектов: Тез. докл. симпозиума. — Пущино: АН СССР, 11984. — С. 60—01.
7. Самотаев А. А., Шацких Г. С. Ультразвуковые изменения костной ткани у коров в период отела // Механизмы физиологических функций: Тез. докл. и выступлений к I съезду физиологов Уральского региона (сентябрь 1986 г.). — Уфа, 1986. — С. 90.
в. Самотаев Л. А. Биофизические изменения костной ткани у, коров при стойловом содержании в период раздоя // Экологические аспекты функциональной морфологии в животноводстве. — М., Московская вет. акад. им. К. И. Скрябина, 1986. — С. 94—57.
9. Самотаев А. А. Метод диагностики нарушений минерально-витаминного обмена у коров при поточно-цеховой системе производства // Проблемы диагностики, терапии и профилактики незаразных болезней сельскохозяйственных животных в промышленном животноводстве: Тез. докл. Всес. конф. (Воронеж, 28-30 октября 1986 г.).— Воронеж, 1986. — С. 77.
10. Самотаев А. А. Анализ изменений биополимеров костной ткани у глубокостельных коров на фоне экзогенного введения повышенных доз паратиреоидииа // Актуальные вопросы профилактики и лечения болезнен сельскохозяйственных животных: Тез. докл. Всес. научно-чехн. конф. молодых ученых. — М., 19,85. — С. 53—55.
П. Самотаев А. А., Лукьяновский В. А. Ультразвуковая диагностика остеодистрофии // Ветеринария. — 1988. — № 8. — С. 43—46.
<12. Самотаев А. А., Лукьяновский В. А. Влияние уровня суточной лактации на ультразвуковые показатели состояния костной ткани у коров в молочных комплексах // Ультразвух в сельском хозяйстве: Межвузовский сб. науч. тр. / Московская вет. акад. им. К. И. Скрябина. — М., ¡988.— С. 93—95.
13. Самотаев А. А. Рентгенофотометрическая диагностика остеодистрофии у коров в период раздоя // Ветеринария. — 1988 — № 112. — С. 48—50.
114. А. с. 1371064. Способ определения типа конституции животных / Г. М. Тупиков, А. А. Самотаев (СССР). — Заявл. 30.01.86.
15. Самотаев А. А. Биоритмологические аспекты деятельности скелета у коров // Использование .физических и биологических факторов в ветеринарии и животноводстве: Материалы Всес. науч. конф. (Витебск, 11е— 12 сентября 1991). — М„ 1992. — С. 18—19.
',16. Самотаев А. А., Шацких Г. С. Биоритмологические аспекты деятельности скелета у коров // Резервы увеличения производства и повышения качества сельскохозяйственной продукции: Тез. докл. XI межреспубликанской научно-практ. конф. молодых ученых и специалистов (Экономика, механизация, ветеринария, агрономия). — Оренбург, 1992. — С. 38—39.
- Самотаев, Александр Александрович
- доктора биологических наук
- Москва, 1993
- ВАК 03.00.13
- Суточная динамика структурных и морфометрических показателей костей скелета коров периодов сухостоя и раздоя
- Суточные структурно-функциональные изменения костной системы у коров второй половины беременности
- Влияние биологически активного препарата "Плазмарал" на регенерацию костной ткани в эксперименте
- Морфо-функциональное состояние костной ткани, коры надпочечников и иммунокомпетентных органов при введении препаратов гидроксиапатита
- Структурно-морфометрические изменения костей скелета беременных лактирующих коров при нагрузке кальцием