Функциональное состояние организма телят при холодном методе выращивания

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

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

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, %

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.