Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

Введение

Эффективность производственной деятельности промышленных молочных комплексов во многом зависит от того, насколько действующая технология соответствует биологическим потребностям животных. В настоящее время в условиях средней полосы России широко применяется холодный метод содержания молочного поголовья. Внедряются зарубежные проекты, в которых практикуется содержание крупного рогатого скота с первых дней жизни без регуляции параметров микроклимата, что идет вразрез с климатическими особенностями наших регионов. По действующим требованиям к микроклимату коровников, они должны быть оборудованы системами вентиляции и отопления, чтобы обеспечить в помещениях температуру 10 ⁰С и относительную влажность не выше 75 %. Эти нормативные параметры необходимо поддерживать в течение всего периода эксплуатации животных. Т.е. «холодное содержание» действует в нарушение этих норм [8].

Установлено, что температурная реакция зависит от возраста, породы, кормления, продуктивности, акклиматизации животного, а также от климатических факторов. Воздействие как низких, так и высоких температур может являться сильным стрессирующим фактором, приводящим к снижению продуктивности, систематическим функциональным нарушениям, предрасполагающим к развитию различных заболеваний. Ответная реакция организма зависит от силы и продолжительности воздействия, может приводить как к отрицательным, так и к положительным последствиям. Раздражители достаточной силы вызывают в организме развитие стресс-реакции, что негативно сказывается на физиологическом состоянии. Воздействия меньшей силы вызывают развитие антистрессорных реакций - состояний предшествующих стрессу, повышающих естественную резистентность [1; 5]. Актуальным является изучение адаптационных реакций у коров при воздействии низких температур в условиях холодного метода выращивания.

Целью нашего исследования являлось изучение особенностей адаптации коров к воздействию низких температур в условиях «холодного» беспривязно-боксового содержания.

Задачи исследования:

1. Изучить параметры лейкограммы коров при воздействии низких температур;
2. Диагностировать адаптационные реакции у коров на основе динамики параметров лейкограммы и лейкоцитарных индексов;
3. Сравнить особенности адаптации коров к низким температурам разного диапазона.

Материал и методы исследования

Экспериментальная часть работы была выполнена в условиях молочно-товарной фермы «Петровка - 1» Белгородского района, где содержится 150 голов коров красно-пестрой голштино-фризской породы. В хозяйстве применяется холодный беспривязно-боксовый метод выращивания. Исследование особенностей адаптации коров к воздействию низких температур осуществлялось в двух сериях эксперимента: в первой серии изучали адаптацию коров к воздействию температуры -5 ⁰С, во второй: -20 ⁰С, поголовье контрольной группы содержалось при темперных условиях +15⁰С. Изучали лейкограмму, лейкоцитарные индексы, в цельной крови определяли концентрацию гемоглобина, абсолютное число эритроцитов, лейкоцитов, протромбиновое время (ПТВ), скорость оседания эритроцитов (СОЭ), гематокрит, цветной показатель. В сыворотке - содержание глюкозы, общего белка, ферментов аланинаминотрасферазы (АлАТ), аспартатаминотрансферазы (АсАТ), креатинина, С-реактивного белка общепринятыми методами. Забор крови производился из яремной вены в одно время, в одинаковых внешних условиях. По лейкограмме рассчитывали лейкоцитарный индекс интоксикации (ЛИИ), индекс сдвига лейкоцитов крови (ИСЛК), соотношение лимфоцитов и сегментоядерных нейтрофилов.

Результаты собственных исследований и их обсуждение

Лейкоцитарная система крови чутко реагирует на любые изменения, происходящие в организме под воздействием факторов внешней среды. Эти изменения отражают сложный гормональный баланс в организме, а соответственно перестройку работы органов гемопоэза, направленную на реализацию адаптивной реакции. В результате может осуществиться усиленная выработка как всех, так и отдельных групп лейкоцитов или перераспределение их содержания в крови животного [4]. В табл. 1 представлена лейкограмма коров при воздействии температуры -5 ⁰С.

Таблица 1. Лейкограмма крови коров при воздействии температуры -5⁰С

Примечание: достоверные изменения по сравнению с контрольной группой (гр. №1)

^* - при Р<0,05; ^** - Р<0,01; ^{** *}- Р<0,001.

При изучении воздействия на организм коров температуры -5⁰С были выявлены следующие изменения компонентов лейкограммы: достоверно снизилось число лимфоцитов на 44 %, палочкоядерных нейтрофилов на 37 %, при этом увеличилось содержание сегментоядерных нейтрофилов на 63 %, моноцитов на 56 %, базофилов на 74 % по сравнению с контрольными величинами.

Установлено, что при реализации стресс-реакции происходит выброс кортикоидных гормонов, которые угнетающе действуют на тимико-лимфатический аппарат, нарушают интеграцию лимфоцитов из-за подавления синтеза интерлейкинов, соответственно их количество в периферической крови снижается. В связи с этим наиболее характерными изменениями при однократном и многократном стрессорном воздействии на стадии мобилизации общего адаптационного синдрома в периферической крови являются значительный нейтрофилез и лимфопения [3; 5; 7]. Можно предположить, что температурное воздействие -5⁰С вызывает у коров стресс-реакцию стадии тренировки, чем объясняется снижение содержания лимфоцитов с одновременным ростом сегментоядерных нейтрофилов. Выявленное снижение содержания палочкоядерных нейтрофилов, т.е. сдвиг нейтрофильной группы «вправо» в сторону зрелых форм клеток, может характеризовать адаптивную функцию крови.

Одним из признаков напряженности адаптационных возможностей организма является функциональная активность ретикулярно-эндотелиальной системы. Л. Х. Гаркави, Е. Б. Квакина, М. А. Уколова (1975, 1996, 2006) считают, что имеется определенная взаимосвязь между содержанием моноцитов в лейкограмме и функциональной активностью этой системы, а именно увеличение содержания моноцитов свидетельствует о напряжении функциональной активности ретикулярно-эндотелиальной системы, что является признаком напряжения адаптационных возможностей организма и передозировки действующего фактора, что отмечено в наших исследованиях, при воздействии температуры -5⁰С, т.е. можно предположить, что адаптационная стресс-реакция протекала с напряжением функциональных возможностей организма [5].

В реализации стрессовой реакции участвует щитовидная железа, гормон которой (тироксин) мобилизует обеспечение энергетических источников для преодоления нагрузки. Выявлена определенная взаимосвязь между тиреоидной активностью щитовидной железы и содержанием базофилов периферической крови: при возрастании тиреоидной активности отмечается снижение числа базофилов, при торможении функции щитовидной железы происходит их увеличение [6;7]. Отмеченное в нашей экспериментальной работе увеличение содержания базофилов также может характеризовать адаптационную реакцию, как протекающую с напряжением функций организма. В табл. 2 представлена лейкограмма коров при воздействии температуры -20⁰С.

Таблица 2. Лейкограмма крови коров при воздействии температуры -20⁰С

Примечание: достоверные изменения по сравнению с контрольной группой (гр. №1)

^* - при Р<0,05; ^** - Р<0,01; ^{** *}- Р<0,001.

Во второй серии эксперимента при изучении воздействия температурного фактора в -20 ⁰С были выявлены достоверные изменения некоторых параметров лейкограммы, с выходом за пределы физиологических норм, а именно: содержание эозинофилов снизилось на 78 %, лимфоцитов на 52 %, при этом отмечено увеличение числа сегментоядерных нейтрофилов на 49 %, моноцитов на 31 % по сравнению с величинами группы контроля.

Известно, что при развитии стресс-реакции происходит активация глюкокортикоидной системы, сопровождающаяся выбросом в кровяное русло кортизола и кортикостерона, что приводит к снижению содержания эозинофилов [3; 5; 6; 7]. Именно эозинопению некоторые ученые считают наиболее объективным диагностическим критерием стресса. Можно предполагать, что выявленное снижение числа эозинофилов при температурном воздействии -20⁰С является следствием сложных гормональных изменений, соответствующих стресс-реакции.

В первой кратковременной фазе стресса организм мобилизует защитные механизмы для противодействия отрицательным факторам среды, на этой стадии снижается реактивность, в крови увеличивается содержание нейтрофилов и уменьшается - лимфоцитов [7]. При воздействии температуры -20 ⁰С выявлена схожая динамика в содержании лимфоцитов и сегментоядерных нейтрофилов, что также может характеризовать стрессовое состояние коров.

По мнению некоторых исследователей, увеличение в лейкограмме числа моноцитов является признаком напряженности механизмов адаптации [5]. В нашей работе прослеживается сходная динамика в содержании этого вида клеток, т.е. можно предположить, что температурное воздействие -20 ⁰С является чрезмерным для опытных животных.

В процессе развития адаптационных реакций разного уровня в крови происходит изменение соотношения между гранулоцитарными и агранулоцитарными лейкоцитами, что является важным диагностическим критерием для выявления антистрессорных реакций и стресса [1]. Именно этот принцип положен в основу определения лейкоцитарных индексов. На рис. 1 представлены лейкоцитарные индексы крови коров при воздействии низких температур.

Рисунок 1. Лейкоцитарные индексы крови контрольной и опытной групп

Важную роль для выяснения наличия интоксикационных процессов в организме, особенно при хронических стрессах, играет определение ЛИИ [6]. Как видно из рис. 1, ЛИИ увеличивался по мере снижения температуры, так в 1 серии эксперимента, при воздействии температуры -5 ⁰С, показатель достоверно увеличился в 2,2 раза, во второй - при температуре -20 ⁰С в 9,8 раз по сравнению с контролем.

В течение стресс-реакции важную роль играют сменяющие друг друга гранулоцитарные и агранулоцитарные лейкоциты крови, поэтому для определения реактивности организма используют ИСЛК. При увеличении индекса, а соответственно и содержания гранулоцитарных лейкоцитов крови четко диагностируется стресс-реакция [6]. Показатель достоверно увеличивался в опытных группах по мере снижения температуры, при температурном воздействии -5⁰С на 120 %, при -20⁰С на 174 % соответственно по сравнению с контролем.

Соотношение в лейкограмме лимфоцитов и сегментоядерных нейтрофилов позволяет диагностировать адаптационные реакции разного уровня [2; 6; 7]. В наших исследованиях отмечено достоверное снижение показателя при воздействии температуры -5 ⁰С на 65 %, при -20 ⁰С на 76 % соответственно. Т.е. температурные воздействия приводят к развитию стресс-реакции разной степени выраженности.

Сравнивая воздействия низких температур в -5 и -20 ⁰С на организм крупного рогатого скота, можно отметить, что они являются стрессорными, т.е. вызывают в организме развитие стресс-реакции. Однако степень ее проявления и напряженность выше при воздействии более низкой температуры, это подтверждается выходом за пределы физиологической нормы некоторых параметров лейкограммы, достоверным снижением содержания эозинофилов, степенью изменения лейкоцитарных индексов.

Выводы

1. При воздействии температуры -5 и -20 ⁰С на организм коров красно-пестрой голштино-фризской породы отмечены достоверные изменения лейкограммы с выходом некоторых параметров за пределы физиологической нормы.
2. Изученные температурные воздействия вызывают у коров развитие стресс-реакции, стадии тренировки или мобилизации, что подтверждается снижением содержания в лейкограмме лимфоцитов, эозинофилов, с одновременным ростом числа сегментоядерных нейтрофилов.
3. Выраженность стресс-реакции и ее напряженность при воздействии более низкой температуры выше, на это указывает выход за пределы физиологической нормы некоторых параметров лейкограммы, достоверное снижение содержания эозинофилов, динамика изменений лейкоцитарных индексов.

Рецензенты:

• Бусловская Людмила Константиновна, доктор биологических наук, профессор, федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» (НИУ «БелГУ»), г. Белгород.
• Бойко Иван Александрович, доктор биологических наук, профессор, ФГБОУ ВПО Белгородская государственная сельскохозяйственная академия им. В. Я. Горина, п. Майский.