Решение о регистрации выдано: Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций. ЭЛ № ФС 77 - 68501, от 27 января 2017.
Live and bio-abiotic systems
ISSN 2308-9709 (Online)
Научное электронное периодическое издание
Южного федерального университета

Функциональное состояние организма телят при холодном методе выращивания

УДК:
DOI: 10.18522/2308-9709-2015-13-13
19
В эксперимент были взяты 2 группы телят. Опытная группа с 5-суточного возраста находилась в индивидуальных домиках при температуре минус 4—5оС. Контрольная группа содержалась аналогично в домиках при температуре 11—12оС. Исследование периферической крови показало, что в опытной группе телят содержание эритроцитов достоверно увеличивалось относительно контрольной группы. Со стороны лейкограммы наблюдалась картина, характеризующая повышение резистентности телят опытной группы. Авторы считают, что умеренный стресс (судили по увеличению кортизола в периферической крови) способствует стимуляции эритропоэза. Масса телят опытной группы достоверно увеличивалась с 7-х суток исследования до 25% относительно контрольной группы.

Ключевые слова: резистентность, холод, продуктивность, сохранность, адаптация, стресс

The functional state of the organism of calves during cold method of cultivation. Кostesha Nikolay Yakovlevich, Makarevitch Veronika Gennadievna For  the experiment 2 groups of calves were taken. An experimental group of  5 days old calves was put into individual cabins where the temperature was minus 4-5C. The control group was put into similar  cabins where the temperature was 11-12oC. The test of peripheral blood  in the experimental group showed that the quantity of erythrocytes increased significally compared with the control group of calves. The authors believe that moderate stress (according to the increase of cortisol in peripheral blood) stimulates erythropoiesis. Since the 7th  day of the experiment the calves began to gain weight up to 25% compared with the control group.

Keywords: resistance, cold, efficiency, safety, adaptation, stress

В нашей стране ведутся большие разработки в области изыскания эффективных средств борьбы со стрессами сельскохозяйственных животных  и внедрения нового поколения экологически чистых высокоэффективных технологий и систем ведения отраслей животноводства для хозяйств с различными формами собственности.  Одной из эффективных форм воплощения эколого-адаптационной теории защиты здоровья и обеспечения высокой продуктивности животных, как отмечают А. В. Черекаев, И. А.Черекаева [10], является адаптивная технология выращивания молодняка крупного рогатого скота

В 2005 году в 25 регионах Российской Федерации по холодному методу выращивалось 146,7 тыс. телят. Сохранность составила в среднем 96%. По этому методу в Центральном федеральном округе выращено 31,4 тыс. телят (сохранность 95,4%), в Южном округе – 28,1 тыс. телят (сохранность 92,2%), в Сибирском округе 64,7 тыс. телят (сохранность 92,2%). Наибольшее количество телят по данной технологии выращивается в Алтайском и Краснодарском краях, в Ленинградской,  Белгородской, Новосибирской, Свердловской, Брянской областях, в Чувашской и Удмуртской республиках [8]

Очевидно, что целенаправленное использование естественного пути адаптации организма к экстремальным факторам среды требует не только описания ее многообразных вариантов, но и, прежде всего, раскрытия внутренних механизмов самой адаптации, неотъемлемым компонентом которой на ранних стадиях ее развития является стресс-синдром [6]. Это обстоятельство предопределяет значительный интерес к исследованию состояния различных систем организма при стрессорных воздействиях, играющих ключевую роль в обеспечении генетического постоянства его внутренней среды.

Целью наших исследований являлось изучение физиологического состояния и гормонального статуса телят при холодном методе выращивания.

Материалы и методы исследования

Исследования проведены на базе ЗАО «Овощевод», где содержится 1,2 тыс. голов черно-пестрого скота. В хозяйстве с 2001 года применяется холодный метод выращивания телят.

Для исследования физиологических механизмов адаптации при холодном методе выращивания телят были сформированы 2 группы по 25 голов: контрольная и опытная, по принципу пар-аналогов, с учетом клинико-физиологического состояния, возраста и живой массы. Телята контрольной и опытной групп с момента рождения до 5-го дня находились в индивидуальных клетках профилактория при температуре воздуха 10—12ºС. Телят опытной группы на 5 сутки переводили в помещение облегченного типа с температурой воздуха в зимнее время минус 5ºС, где они содержались в индивидуальных клетках. Контрольная группа находилась в помещении с температурой воздуха от 12 до 15ºС. Кормление телят контрольной и опытной групп во время исследования было идентичным.

У телят из каждой группы на 1-, 7-, 15-, 20- и 30-сутки изучались параметры клинического состояния (частота сердечных сокращений, пульсовое артериальное давление, температура) по общепринятым методикам [5], весовые показатели, морфологический состав периферической крови, в сыворотке крови определяли уровень гормонов щитовидной железы – содержание трийодтиронина (Т3) и тироксина (Т4) – и коры надпочечников – кортизола.

Полученные результаты статистически обрабатывались с использованием t-критерия Стьюдента в программе Eхсеl.

Результаты и их обсуждение

При клиническом обследовании было установлено, что у телят опытной группы частота дыхательных движений в минуту была меньше относительно контроля на протяжении всего времени исследования в 1,5—1,7 раза и составляла 28—31 дв./мин. При этом дыхание было глубоким и ритмичным. Частота пульса у телят опытной группы также замедлялась и находилась в пределах 83—86 уд./мин, при 100±5 уд./мин у телят контрольной группы. Ректальная температура у телят опытной и контрольной групп за период исследований существенных различий не имела и регистрировалась в пределах 38,7—39,1ºС. Из полученных данных следует, что у телят опытной  группы, несмотря на более редкое дыхание и меньший минутный объем его, глубина дыхания была больше и коэффициент использования кислорода был выше, что свидетельствует о лучшем развитии дыхательной системы. По данным Ф. П.  Ведяева  [3] холодовое воздействие вызывает сужение сосудов кожи, снижение кожного кровотока, теплопроводности кожи [4].  Подсчитано, что максимальное сужение кожных сосудов может повышать теплоизоляцию организма в 4 раза. Процессы физической терморегуляции – снижение частоты дыхания и замедлением частоты пульса, обеспечивали температурное постоянство у телят опытной группы.

В поведенческих реакциях и реакциях на внешние раздражители отличий не было.

Живая масса – это один из важнейших показателей состояния организма животного. Из полученных данных (табл. 1) следует, что при воздействии низких температур при холодном методе выращивания телят в организме преобладают анаболические процессы, обеспечивающие прирост живой массы.

Таблица 1 Весовые показатели телят при холодном методе выращивания

Группа

 

 

 

Возраст, сутки

1

7

15

20

30

Живая  масса, кг

Контрольная

36,4±0,21

39,5±0,28

43,5±0,28

45,8±0,32

49,0±0,28

Опытная

36,2±0,8

41,0±0,48*

47,9±0,44*

52,8±0,4*

58,9±0,44*

Примечание: * - достоверные различия относительно контрольной группы, Р<0,05

 

Кровь, как внутренняя среда организма, выполняет многочисленные функции, регулируя тем самым обмен веществ. Кровь доставляет к клеткам питательные вещества и кислород, удаляет продукты обмена, участвует в гормональной регуляции и осуществляет защитные реакции, поддерживает равновесие электролитов в организме.   Морфологические показатели крови позволяют использовать их для оценки состояния обменных процессов в организме животных. Наиболее важным морфологическим показателем крови является количество эритроцитов. Основная функция эритроцитов – транспорт кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким. Эритроциты переносят также адсорбированные на их поверхности питательные и биологически активные вещества, участвуют в регуляции кислотно-щелочного равновесия и водно-солевого обмена в организме. Они принимают участие в нормализации состояния иммунной системы, а также в регуляции свертывания крови.

Сложный механизм окислительно-восстановительных процессов в организме телят находится в прямой связи с  эритропоэзом. Анализ полученных данных свидетельствует о том, что содержание эритроцитов у телят опытной группы на протяжении всего периода исследования было выше относительно контроля, соответственно динамика содержания гемоглобина повторяла динамику эритроцитов (табл. 2).

Таблица 2 Морфологический состав крови телят при холодном методе выращивания

 

Группа

Возраст, сутки

1

7

15

20

30

Эритроциты, 1012

Контрольная

7,3±0,28

7,4±0,42

7,08±2,3

6,5±0,19

5,6±0,18

Опытная

7,7±0,47

7,55±0,26

7,57±0,29

7,52±0,09*

7,0±0,25*

Гемоглобин, г/л

Контрольная

109,5±0,48

113,4±0,67

108,2±0,5

98,1±0,17

93,3±0,14

Опытная

126,1±0,75

109,7±0,39

109,4±0,42

107,4±0,39*

107,5±0,35*

Лейкоциты, 109

Контрольная

19,4±2,1

26,8±4,37

23,4±1,94

34,9±6,09

23±1,57

Опытная

19,7±3,5

19,05±3,93

12,43±1,84*

15,5±3,7*

14,3±2,39*

Примечание: * - достоверные различия относительно контрольной группы, Р<0,05

 

Лейкоциты крови в организме выполняют, в основном, защитную функцию: фагоцитирование бактерий и инородных тел. В наших исследованиях (табл. 2), у телят обоих групп отмечался лейкоцитоз, однако у телят контрольной группы он был выше, это, вероятно, связано с тем, что с 7-х суток и на протяжении всего периода исследования у отдельных телят контрольной группы, в отличие от опытной, наблюдалась диарея (продолжительность от 2 до 5 дней) и ее клинические признаки четко совпадают с лейкоцитозом.

Лейкоцитарная система организма чутко реагирует на любые изменения, происходящие в организме под воздействием внешних факторов. Эти реакции связаны с перестройкой работы органов гемопоэза. В результате может осуществляться усиленная выработка как всех, так и отдельных групп лейкоцитов или перераспределение их содержания в крови животного [5].

Таблица 3 Лейкограмма телят при холодном методе выращивания, %

Группа

1 сутки

7 сутки

15 сутки

20 сутки

30 сутки

Базофилы,%

Контрольная

0

0

0

0

0

Опытная

0

0

0

0

0

Эозинофилы, %

Контрольная

0,2±0,13

0

0

0

0

Опытная

0,16±0,13

0,16±0,13

0

0,16±0,13

0,16±0,13

Палочкоядерные нейтрофилы, %

Контрольная

17,4±2,32

15,6±1,94

9,8±3,15

4,8±1,23

7±1,23

Опытная

12,3±1,78

7,5±1,36*

4,7±1,23

7,3±2,32

8,2±1,78

Сегментоядерные нейтрофилы, %

Контрольная

45,5±5,2

39,6±3,69

34±3,28

32±5,75

35,3±2,46

Опытная

54,7±4,79

45,7±2,32

18,2±3,28*

18±1,5*

22,2±3,15*

Лимфоциты, %

Контрольная

30,6±4,52

36,4±2,73

48,5±6,4

57,3±5,47

50,8±3,69

Опытная

25,7±2,88

38±3,01

66,2±2,46*

64,3±7,39

57,5±5,34

Моноциты, %

Контрольная

5,8±1,50

8,4±0,68

6,5±0,95

6±0,68

7±1,09

Опытная

7,2±1,36

8,7±1,64

11±1,09*

10,5±1,64*

11±1,09

Примечание: * - достоверные различия относительно контрольной группы, Р<0,05

 

Как отмечают авторы,  кровь телят сразу после рождения имеет нейтрофильный профиль, эозинофилы в это время встречаются крайне редко, к месячному возрасту в лейкограмме превалируют лимфоциты [8]. Полученные нами данные (таблица 3) имеют такую же тенденцию, но в лейкограмме телят опытной группы количество лимфоцитов выше относительно контроля к 15 суткам на 36,5% (Р<0,05), на 20 сутки – 12,2%, на 30 сутки – 13,2%. Динамика количества моноцитов соответствует динамике лимфоцитов. Увеличение числа лимфоцитов и моноцитов способствует повышению реакций специфического иммунитета и может свидетельствовать о повышении клеточных факторов иммунитета. 

Воздействие низких температур на организм, в первую очередь, возбуждает терморецепторы, запускающие различные механизмы адаптации к холоду. При таких воздействиях в первую очередь, наблюдается повышение тонуса симпатической нервной системы, что приводит к значительному увеличению в крови концентрации адреналина и норадреналина, которые действуют на адренорецепторы артериальных сосудов, перераспределяя кровоток [4]. При действии экстремальных факторов также увеличивается концентрация кортизола в плазме крови, запускающего развитие ответной реакции организма на воздействие стресса [9]. В ответ на стресс любого происхождения помимо системы гипофиз – кора надпочечников, усиливается функциональная  активность щитовидной железы и кооперативно включается каскад реакций секреции, активации, транспорта, клеточного захвата и рецепторного связывания катехоламинов и йодтиронинов. Все это обеспечивает формирование адаптационной реакции организма. [7].

Таким  образом, важнейшими  показателями развития адаптационных процессов к воздействию низких температур на организм телят при холодном методе выращивания являются содержание в сыворотке крови гормонов коры надпочечников – кортизола и щитовидной железы – трийодтиронина (Т3) и тироксина (Т4).

В нашем исследовании уровень кортизола  (рисунок 1) у телят опытной группы на 7-е сутки составил 106,7±15,5 нмоль/л, 15-сутки – 58,6±6,5 нмоль/л  (Р<0,05), 20-е сутки – 26,9±0,75 нмоль/л (Р<0,05), 30-сутки – 39,9±6,2 нмоль/л. (Р<0,05), что выше уровня контрольной группы в среднем на 45%. Повышение в крови концентрации кортизола у телят опытной группы является ответной реакцией организма на стрессовое воздействие. Умеренный гиперкортицизм у телят опытной группы,  мобилизует энергетические ресурсы и регулирует реакции адаптации организма к изменениям условий существования, способствующих формированию и поддержанию защитных сил организма на высоком уровне.

Высокий уровень исследуемых гормонов в 1 день опыта, вероятно, связан с перестройкой организма на новый ритм функционирования, сопровождающийся напряжением эндокринных механизмов регуляции, что соответствует высокому уровню исследуемых гормонов в крови телят, в данном случае кортизола, трийодтиронина, тироксина. В связи с высокой интенсивностью постнатальной дифференцировки тканей в 5—7-дневном возрасте происходит активное поглощение гормонов и их уровень в крови снижается [7].

Многообразное действие йодсодержащих гормонов щитовидной железы на обмен веществ связано с их влиянием на внутриклеточные процессы окисления, окислительное фосфорилирование и синтез белка. Это действие осуществляется, как путем непосредственной стимуляции процессов окисления и фосфорилирования, протекающих в митохондриях, так и путем стимулирования синтеза дыхательных ферментов. Гормоны щитовидной железы влияют и на пластические процессы, результатом чего является ускоренное развитие организма. Тироксин усиливает расходование всех видов питательных веществ организма – углеводов, жиров и белков [1].

На 7-е и 15-е сутки исследования уровень триойодтиронина  (рисунок 2) составлял у телят опытной группы 2,4±0,15 нмоль/л, 2,4±0,17 нмоль/л,   и был ниже относительно контрольной группы на 20 и 7,7% соответственно; это свидетельствует о включении механизмов адаптации к низким температурам, необходимых для поддержания температурного гомеостаза, что и характеризуется высокой степенью поглощения гормона тканями.

По данным М. И. Балаболкина [2] тироксин на периферии конвертируется в трийодтиронин, и биологическое действие тиреоидных гормонов более чем на 90-92% осуществляется за счет трийодтиронина. Таким образом, основная роль тироксина в организме заключается в том, что он является своего рода источником или, правильнее, прогормоном трийодтиронина. Период полураспада тироксина в плазме составляет около 7 дней, трийодтиронина около 1 дня.

Для покрытия потребности в трийодтиронине усиливается выход в сыворотку крови тироксина (рисунок 3), о чем свидетельствует его повышение на 7 сутки исследования на 55% у телят опытной группы относительно контрольной и его уровень составил 241,27±30,98 нмоль/л (Р<0,05).

По мере формирования адаптации к низким температурам у телят опытной группы к 20-м суткам уровень трийодтиронина и тироксина приближается к уровню у телят контрольной группы, что свидетельствует о приспособлении адаптационных процессов организма телят к воздействию низких температур.

Таким образом, при холодном методе выращивания у телят лучше развивается дыхательная система, выше среднесуточные приросты живой массы, процессы терморегуляции направлены на поддержание температурного гомеостаза, о чем свидетельствует гормональный статус.

Список литературы

  1. Бабский Е. Б. , Зубков А. А. , Косицкий Г. Н. , Ходоров Р. И.   Физиология человека // М.: Медицина. 1972. – 654 с.
  2. Балаболкин М.И. Эндокринология // М.: Универсум паблишинг. 1998. – 416 с.
  3. Ведяев Ф. П.  Стресс и организм //Вестник Российской АМН, 1992, №5. – С.17—20.
  4. Гурин В. Н. Терморегуляция и симпатическая нервная система// Минск, 1989. – 231 с.
  5. Ионов П. С.  и др. Диагностическая и терапевтическая техника в ветеринарии// М.: Колос, 1979.  – 223 с.
  6. Кабиров  И. Ф.  Становление физиологических систем крупного рогатого скота в разных условиях адаптивной технологии. Дисс. … доктора биол. наук . Казань. 2006. – 240 с.
  7. Максимов В. И.  Гормональный статус органов животных в постнатальном онтогенезе// Автореф. дисс. … доктора биол. наук.  Казань, 1999.  – 26 с.
  8. Пахмутов В. М. , Балковой И. И. , Бабенко Ю. В. , Довбыш В. С. , Сивакова Л. М. Сведения о незаразных болезнях сельскохозяйственных животных в субъектах Российской Федерации в 2005 г. // Ветеринарный консультант. 2006. №6. – С.4—7.
  9. Филаретов А. А. , Подвигина Т. Т. , Филаретова Л. Н.  Адаптация как функция гипофизарно-адренокортикальной системы // СПб: Наука. 1994. – 26 с.
  10. Черекаев А. В. , Черекаева И. А.  Технология специализированного мясного скотоводства // М.: Агропромиздат. 1988. – С. 85—87.

Spisok literatury

  1. Babskij E. B. , Zubkov A. A. , Kosickij G. N. , Xodorov R. I.  Fiziologiya cheloveka//Moskva. Izd-vo Medicina. 1972.- 654 s.
  2. Balabolkin M.I. E'ndokrinologiya//Moskva. Izd-vo Universum pablishing. 1998. – 416 s.
  3. Vedyaev F. P.  Stress i organizm. //Vestnik Rossijskoj AMN, 1992, №5, s.17-20.
  4. Gurin V. N . Termoregulyaciya i simpaticheskaya nervnaya sistema// Minsk, 1989. - 231 s.
  5. Ionov P. S.  i dr., Diagnosticheskaya i terapevticheskaya texnika v veterinarii// Moskva Izd-vo Kolos, 1979 -223 s.
  6. Kabirov. I. F.  Stanovlenie fiziologicheskix sistem krupnogo rogatogo skota v raznyx usloviyax adaptivnoj texnologii//dis. d-ra biol. nauk . – Kazan'. 2006. – 240 s.
  7. Maksimov V. I.  Gormonal'nyj status organov zhivotnyx v postnatal'nom ontogeneze// Avtoref. diss. na soisk. uch. stepeni doktora biol. nauk. - Kazan', 1999 -26s.
  8. Paxmutov V. M.  Svedeniya o nezaraznyx boleznyax sel'skoxozyajstvennyx zhivotnyx v sub"ektax Rossijskoj Federacii v 2005 g. /V. M. Paxmutov, I. I. Balkovoj, Yu. V. Babenko, V. S. Dovbysh, L. M. Sivakova//Veterinarnyj konsul'tant.-2006.-№6.-S.4-7.
  9. FilaretovA. A. , Podvigina T. T. , Filaretova L. N. , Adaptaciya kak funkciya gipofizarno-adrenokortikal'noj sistemy// S-Peterburg. Izd-vo Nauka. 1994.-26s.
  10. Cherekaev A. V. , Cherekaeva I. A.  Texnologiya specializirovannogo myasnogo skotovodstva// Moskva Izd-vo Agropromizdat. 1988. - s. 85 -87.