Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности физиологического статуса телят в условиях адаптивной технологии с применением новых биогенных препаратов

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Семенов, Владимир Григорьевич, Чебоксары

/У/,' У У Ъ ! О У ~ ^

ЧУВАШСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ЧУВАШСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. И.Я.ЯКОВЛЕВА

На правах рукописи

СЕМЕНОВ ВЛАДИМИР ГРИГОРЬЕВИЧ

ОСОБЕННОСТИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СТАТУСА ТЕЛЯТ В УСЛОВИЯХ АДАПТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ НОВЫХ БИОГЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ

03.00.13 - физиология человека и животных

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель:

доктор ветеринарных наук, профессор АЛ.Шуканов Научный консультант: доктор ветеринарных наук Ф.П.Петрянкин

Чебоксары - 1999

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ........................................................................................4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ......................................................................9

1.1. Современные представления о гомеостазе и адаптации организма................9

1.2. Регуляция гомеостаза как средство реализации адаптивных и продуктивных возможностей организма животных.........................................................15

1.3. Низкие и высокие температуры среды как экстремальные экологические факторы, влияющие на физиологический статус организма крупного рогатого скота................................................................................................20

1.4. Коррекция неспецифической резистентности организма телят новыми биогенными препаратами..........................................................................31

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ...........~ .....................37

2.1. Материал и методы исследований......................................................37

2.2. Результаты собственных исследований...............................................49

2.2.1. Влияние «Достима» и «Полистима» на физиологический статус телят при пониженных температурах внешней среды...............................................49

2.2.1.1. Показатели клинико-физиологического состояния, роста и развития......50

2.2.1.2. Гематологические показатели......................................................56

2.2.1.3. Показатели неспецифической резистентности..................................59

2.2.2. Влияние «Достима» и «Полистима» на физиологический статус телят при повышенных температурах внешней среды...............................................65

2.2.2.1. Показатели клинико-физиологического состояния, роста и развития......67

2.2.2.2. Гематологические показатели......................................................72

2.2.2.3. Показатели неспецифической резистентности..................................75

2.2.3. Экономическая эффективность назначения телятам «Достима» и «Полистима» в условиях пониженных и повышенных температур.............................81

3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ...............................86

4. ВЫВОДЫ.....................................................................................94

5. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ....................................................96

6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..................................................................97

7. ПРИЛОЖЕНИЕ.............................................................................120

ВВЕДЕНИЕ

В ходе проведенных преобразований в агропромышленном комплексе страны образовались сельскохозяйственные предприятия различных форм хозяйствования и собственности, сложилась многоукладность ведения с.-х. производства. Появились новая форма предпринимательства на селе - крестьянские (фермерские) хозяйства и возможность развития личных подсобных хозяйств граждан. Эти преобразования направлены на решение извечной проблемы - продовольственной (А.М.Смирнов, 1994; Л.К.Эрнст, 1996).

В то же время открытие границ и стихийная интеграция России в мировой продовольственный рынок, а также неумение руководителей и специалистов отдельных с.-х. предприятий оперативно перестроить работу в животноводстве с учетом перехода к рыночным отношениям привели в целом по стране к снижению как поголовья, так и продуктивности животных. Так, по данным А.Т.Мысика (1998), за последние 7 лет (1991 - 1997 годы) производство мяса во всех категориях хозяйств РФ сократилось на 52%, молока - на 39, яиц - на 33%. Одновременно удельный вес потребления продукции снизился к рациональной норме питания в расчете на 1 человека по мясу и мясопродукции с 77% в 1990 г. до 47% в 1996 г., молоку и молочным продуктам соответственно - с 86 до 52, яйцу - с 79% до 70%.

В контексте приведенных данных Россия вплотную подошла к рубежу критической зависимости от импорта важнейших видов продукции животноводства. Доля импорта в общем объеме потребляемого россиянином продовольствия составляет на сегодня в среднем 35 - 37%. При этом импортеры проводят классический конъюнктурный маневр, когда изначально дешевое импортное продовольствие, завоевав позиции на рынке, поднимается в цене до реальной стоимости, но конкурентного отечественного продовольствия уже практически нет и для населения страны будут закупать то, что предлагается, причем исключительно на ус-

ловиях продавца.

В этих условиях непременным атрибутом конкурентоспособности отечественного животноводства А.Ф.Кузнецов (1994), А.В.Черекаев (1994), Ю.Ф.Петров (1995), АЛ.Солдатов, М.М.Эртуев, (1995), А.И.Федотов и соавт. (1996) и др. считают разработку и внедрение нового поколения экологически чистых высокоэффективных технологий и систем ведения отраслей животноводства для хозяйств с различными формами собственности.

Актуальность темы. Анализ современного состояния молочного и мясного скотоводства показывает, что в условиях интенсивной технологии адаптивные, продуктивные и репродуктивные возможности организма реализуются неполностью. Главная причина такого положения в отрасли заключается в несоответствии существующей технологии содержания крупного рогатого скота сложившимся в процессе эволюции его физиологическим особенностям (В.Ф.Лысов, 1986; А.П.Солдатов и соавт., 1986; Г.К.Волков, 1992; П.И.Лопарев и соавт., 1993; А.Ф.Кузнецов, 1994; Е.А.Админ, А.В.Борец, 1995; П.Я.Гущин, 1995 и др.).

Поэтому совершенствование технологии производства продуктов животноводства следует проводить с учетом изучения взаимодействия генотипа животных с внешними условиями их существования (Б.П.Мохов, В.Ф.Красота, 1998). При этом как отмечает Г.З.Идрисов (1998), необходимо стремиться к созданию таких условий, в которых современные фенотипы продуктивных животных способствовали бы эффективному функционированию системы «мать - плод», а также максимальному удовлетворению, прежде всего, биологических потребностей животного, а лишь затем технологических. В связи с этим в экологическом плане на сегодня возникла потребность перехода от существующей традиционной концепции: больное животное - диагноз - терапия, к новой глобальной проблеме: популяция животных - среда обитания - профилактика.

В контексте отмеченной проблемы здоровье животного надо рассматривать как состояние, при котором оно полностью адаптировано к условиям внешней сре-

ды. Вряд ли в обозримом будущем нам удастся адаптировать животных к изменяющимся условиям окружающей среды, поэтому ее следует оптимизировать по отношению к физиологическим требованиям организма (А.П.Костин, М.В.Пашков, 1986; В.С.Ярных, 1987; А.А.Шуканов и соавт., 1989; Т.Е.Костина, В.В.Пономарев, 1990; А.Н.Голиков, 1995; Е.П.Дементьев, 1996 и др.). Следовательно, оптимизация взаимодействия генотипа животных и среды их обитания является актуальной проблемой современной биологической науки и практики.

В свете изложенного выше целью работы явилось изучение особенностей физиологического статуса организма при технологии выращивания телят в неотапливаемых помещениях с назначением «Достима» и «Полистима».

Исходя из цели исследований, для решения были поставлены следующие задачи:

1. Изучить влияние «Достима» и «Полистима» на параметры роста, развития и клинико-физиологического состояния телят при пониженных и повышенных температурах среды.

2. Установить динамику гематологических показателей телят.

3. Выявить характер изменений факторов неспецифической резистентности организма телят.

4. Определить профилактическую эффективность назначения телятам раннего возраста изученных биогенных препаратов в условиях адаптивной технологии и ее экономические аспекты.

Научная новизна. Впервые теоретически обоснована и экспериментально доказана целесообразность коррекции физиологического статуса организма телят «Достимом» и «Полистимом» при пониженных и повышенных температурах среды.

Выявлены особенности роста, развития, гематологического, биохимического и иммунологического профиля у телят, выращенных в раннем постнатальном онтогенезе в условиях пониженных и повышенных температур с назначением но-

вых биостимуляторов.

Новизна полученных научных данных подтверждена приоритетом изобретения от 29.03.1996 г. (№ 96106314).

Практическая ценность. Проведена комплексная оценка эффективности применения телятам раннего возраста «Достима» и «Полистима» при адаптивной технологии их содержания, способствующей максимальной реализации генетического потенциала резистентности и продуктивности организма.

Реализация результатов исследований. Научные разработки и положения работы включены в «Рекомендации по ветеринарно-санитарным и технологическим мероприятиям на малых и средних фермах крупного рогатого скота» (М., 1997); «Систему животноводства Чувашской Республики на 1996-2000 годы» (Чебоксары, 1996); отражены в информационном листке Чувашского ЦНТИ (Чебоксары, № 442-96); внедрены в сельскохозяйственных предприятиях разных типов ЧР; используются в учебном процессе Чувашской государственной сельскохозяйственной академии и Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э.Баумана.

Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены на Международном координационном совещании «Экологические проблемы патологии, фармакологии и терапии животных» (Россия, Воронеж, 1997), III съезде физиологов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 1997), региональной, республиканских и областной научно-практических конференциях (Чебоксары, 1995, 1996, 1998; Саратов, 1997), итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Чувашской ГСХА (Чебоксары, 19951997), расширенном заседании кафедры биологии Чувашского госпедуниверсите-та им. И.Я.Яковлева (Чебоксары, 1999).

Научные положения, выносимые на защиту: -особенности в показателях роста, развития и неспецифической резистентности организма телят в условиях пониженных и повышенных температур с на-

значением «Достима» и «Полистима»;

-корригирование физиологического статуса телят новыми биогенными препаратами в зависимости от разных температурных факторов окружающей среды.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1.Современные представления о гомеостазе и адаптации организма

По утверждению И.П.Павлова (1951), организм представляет собой в высшей степени саморегулирующуюся систему, которая сама себя поддерживает, восстанавливает, поправляет и даже совершенствует.

Свойство саморегулирования организмом достигается благодаря прямым и обратным связям с окружающей средой (Ю.О.Раушенбах, 1981; С.Н.Румянцев, 1984; А.Н.Голиков, 1985). Организм животных реагирует на окружающую среду и всегда стремится к равновесию, обеспечивающему сохранение постоянства внутренней среды (Д.А.Устинов, 1976). Это достигается гомеостатической регуляцией, различающейся в каждом конкретном случае и вызывающейся, помимо гомеостаза покоя, различными вариантами гомеостаза деятельности (А.Ф.Кузнецов, 1979).

Г.Н.Кассиль (1978) указывает, что под гомеостазом понимают относительное динамическое постоянство среды (кровь, лимфа, внеклеточная жидкость) и устойчивость основных физиологических функций организма (кровообращение, дыхание, пищеварение, терморегуляция, обмен веществ и т.д.).

Гомеостаз - это способность организма поддерживать внутреннюю среду постоянной даже в тех случаях, когда внешние условия заметно изменяются, отклоняются от нормы (М.Ковальчикова, К.Ковальчук, 1978). Они считают, что в неблагоприятных условиях организм способен перестраиваться, переходить на новый гомеостатический уровень; при этом тормозятся одни и активизируются другие физиологические системы.

Согласно А.Н.Меделяновскому (1982), основным содержанием гомеостаза является оптимальное постоянство условий внутренней среды, соответствующее динамическому уравновешиванию поступления и расходования в процессе обмена в организме потоков материи и энергии (образования и удаления шлаков),

формируемых внутренними органами. Оптимальное постоянство внутренней среды обеспечивается эволюционно выработавшимися, наследственно закрепленными ретуляторными механизмами организма.

Любое конкретное проявление гомеостаза, являясь одним из элементов фенотипа, находится под генетическим контролем, поскольку как фенотип в целом, так и составляющие его элементы, есть продукты реализации наследственной информации при определенных условиях среды (Н.П.Бочков, В.И.Иванов, 1976).

К.В.Судаков (1976) отмечает, что постоянство распространяется лишь на ограниченную часть наиболее значимых физиологических показателей, причем лишь в определенной области организма. Живой организм, будучи ультрастабильной системой, осуществляет активный поиск оптимального и наиболее устойчивого состояния, что выражается в адаптации. При изменении условий окружающей среды в организме включаются реакции, обеспечивающие поддержание стационарного состояния, выработку или сохранение оптимальных форм взаимодействия организма и среды в новых условиях его существования. При этом гомеостаз предполагает поддержание не только пластического, энергетического и структурного равновесия, но и равновесия информационных процессов.

Саморегулирующиеся механизмы гомеостаза являются комбинированными системами, сочетающими одновременно принцип управления по выходной величине (обратная связь) и принцип по возмущению (входу) и обладающими широкими возможностями, быстродействием и точностью (А.Г.Ивахненко, 1966; Д.Н.Меницкий, 1973).

Сохранение устойчивого состояния организма обеспечивается путем мультипараметрической регуляции, не требующей устойчивости каждого параметра в отдельности (В.А.Шидловский, В.Н.Новосельцев, 1975). По В.А.Шидловскому (1982), многопараметрическое гомеостатирование функций осуществляется двумя путями: за счет систем, стабилизирующих все параметры

(так называемый эугомеостаз) и с помощью компенсаторной регуляции разных параметров (так называемый компенсаторный многопараметрический гомеостаз).

В.Н.Черниговский (1969) считал, что первичный уровень регуляции формирует автономные, саморегулирующиеся гомеостатические системы клеточного и тканевого уровней. Над ними действуют периферические нервные вегетативные регуляторные процессы типа местных рефлексов. Далее располагаются опосредованные сегментарными и стволовыми структурами центральной нервной системы замкнутые системы саморегуляции определенных физиологических функций с разнообразными каналами «обратной связи».

Так называемый организменный уровень регуляции (В.Н.Новосельцев, 1973) является реакцией адаптации и может существенно модифицировать подчиненные системы и уровни. С.Н.Брайнес и В.Б.Свечинский (1974) различают три уровня саморегуляции организма: низший - определяет постоянство основных физиологических констант и обладает известной автономностью управления; средний осуществляет приспособительные реакции в связи с изменениями внутренней среды организма; высший - обеспечивает по сигналам внешней среды изменение вегетативных функций поведения организма.

На всех этапах развития учения о внутренней среде организма, созданного Клодом Бернаром, и концепции гомеостаза, сформулированной Уолтером Кен-ноном, неизменным оставалось представление об относительном постоянстве концентраций электролитов и питательных веществ в циркулирующей матрице, являющейся водной средой обитания всех клеток организма. Согласно современным представлениям термином «гомеостаз» обозначают состояние сложной биологической системы, при котором координированная деятельность саморегулирующихся физиологических механизмов вопреки возмущающим внешним и внутренним воздействиям обеспечивает вариативное динамическое постоянство ее структуры и функции (Ю.М.Гальперин, П.И.Лазарев, 1986).

Животный организм, находясь в постоянно меняющихся условиях внешней

среды, вынужден адаптироваться. По определению А.Н.Голикова (1985), под адаптацией следует понимать совокупность морфофизиологических процессов, лежащих в основе приспособления организма к конкретным условиям существования. Адаптация - это не что иное, как процесс перестройки организма в изменяющихся условиях среды для обеспечения его гомеостаза. Изменения, возникающие в организме при адаптационной перестройке, могут носить как специфический, так и неспецифический характер (С.И.Плященко, В.Т.Сидоров, 1983).

По мнению М.Е.Маршака (1961), адаптационные изменения, возникающие при действии того или иного раздражителя, носят сугубо специфический характер. При этом в основе развития специфической адаптации лежит избирательное действие качественно различных физических и химических агентов на определенные �