АНАЛИЗ ВАРИАЦИОННЫХ ПУЛЬСОГРАММ У КОРОВ ДЖЕРСЕЙСКОЙ ПОРОДЫ С РАЗНЫМ ИСХОДНЫМ ВЕГЕТАТИВНЫМ ТОНУСОМ Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

(Э

Вестник РГАТУ, № 2(34), 2017

ТРИБУНА МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ

УДК 636.237.21:591.411

АНАЛИЗ ВАРИАЦИОННЫХ ПУЛЬСОГРАММ У КОРОВ ДЖЕРСЕИСКОИ ПОРОДЫ С РАЗНЫМ

ИСХОДНЫМ ВЕГЕТАТИВНЫМ ТОНУСОМ

ЕМЕЛЬЯНОВА Анна Сергеевна, д-р биол. наук, профессор кафедры анатомии и физиологии сельскохозяйственных животных, [email protected]

СТЕПУРА Евгений Евгеньевич, ст. преп. кафедры химии технологического факультета, [email protected]

БОРЫЧЕВА Юлия Павловна, аспирант кафедры анатомии и физиологии сельскохозяйственных животных

Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А.Костычева

Сердце представляет собой важное звено организма животных, которое обеспечивает баланс между парасимпатическим и симпатическим отделами вегетативной нервной системы. В ходе опыта животные были разделены на четыре группы по показателю индекса напряжения и исходного вегетативного тонуса. Цель работы - изучить породные особенности коров Джерсейской породы. Анализ сердечно-сосудистой системы животных был проведен по Р. М. Баевскому, регистрировался синусовый сердечный ритм с последующим анализом его структуры. Проведен сравнительный анализ числовых характеристик вариационных пульсограмм. Таким образом, при анализе функционального состояния организма методом математического анализа вариабельности сердечного ритма были получены и изучены первичные числовые характеристики вариационных пульсограмм. На основании этих данных были установлены породные особенности коров Джерсейской породы.

Ключевые слова: сердечно-сосудистая система, вариабельность сердечного ритма, мода, амплитуда моды, вариационный размах.

Введение

Информация о процессах регуляции, которые осуществляются на уровне органов и систем, характеризует функциональное состояние организма сельскохозяйственных животных.

Сердце - важное звено организма, которое обеспечивает баланс между парасимпатическим и симпатическим отделами вегетативной нервной системы.

Математический анализ ритма сердца показывает соотношение между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы [3-6]. Данный метод позволяет оценить компонент функционального состояния - степень напряжения регуляторных систем [10-12].

Кардиоинтервалометрия дает оценку состоянию вегетативного гомеостаза, а также рассматривает взаимодействие симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, а именно, автономного и центрального контура управления ритмом сердца [1].

Применение метода математического анализа для исследования сердечно-сосудистой деятельности у крупного рогатого скота использовалось немногими авторами (Емельяновой А.С., Ники-товым С.В, Луповой Е.И. и др.). Однако данная методика была апробирована не на всех породах коров, а только на голштинской, черно-пестрой и симментальской породах [7-9].

Поэтому исследования показателей вариа-© Емельянова А. С., Степура

бельности сердечного ритма для коров Джерсейской породы актуальны, так как в настоящее время нет данных, учитывающих породные особенности крупного рогатого скота этой породы. Эти исследования помогут в дальнейшем осуществлять прогнозирование молочной продуктивности и срока хозяйственного использования животных[2].

Цель исследований - изучить закономерности изменений функциональной активности сердечнососудистой системы и вегетативной нервной системы, а также произвести анализ вариационных пульсограмм методом математического анализа вариабельности сердечного ритма и на основании этого установить породные особенности коров Джерсейской породы с разным исходным вегетативным тонусом на основе индекса напряжения.

Материалы и методы исследования

Клиническое и электрокардиографическое исследования проводили в животноводческом комплексе ООО «Вакинское Агро» Рязанской области Рыбновского района в 2015-2016 гг. у коров Джерсейской породы, сопоставленных по возрасту и живой массе. В период проведения исследований животные находились в одинаковых условиях кормления и содержания в соответствии с зоогигиеническими требованиями. Перед тем как провести электрокардиографические обследования, коровы Джерсейской породы в присутствии ветеринарного врача хозяйства проходили контрольный осмотр, чтобы исключить наличие Е. Е., Борычева Ю. П., 2017 г.

Трибуна молодых учёных

инфекционных и неинфекционных заболеваний, ввиду того, что многие болезни могут оказывать как прямое, так и косвенное воздействие на состояние сердечно-сосудистой системы. Клинические методы исследования включали осмотр, пальпацию, перкуссию, аускультацию и термометрию.

В работе использовался метод вариабельности сердечного ритма, который является общепринятым для оценки функционального состояния регу-ляторных систем, а также врожденных функциональных резервов организма.

Анализ был проведен по РМ. Баевскому, регистрировался синусовый сердечный ритм с последующим анализом его структуры [1].

Регистрация кардиоинтервалограмм проводились в системе фронтальных отведений с помощью специализированной электрофизиологической лаборатории «CONAN 4.5», ЭКГ снималась за 2-3 часа до приема пищи.

Регистрировались 100 последовательных кар-диоинтервалов (R-R), рассчитывался индекс на-

пряжения (ИН) регуляторных систем, а также исходный вегетативный тонус.

Результаты исследований

При анализе электрокардиограмм были изучены кардиоинтервалы R-R в динамическом ряду. Анализ этих значений заключается в расчете характеристик сердечного ритма. Функциональное состояние системы кровообращения находит свое отражение в изучении вариационных пульсо-грамм. Числовыми характеристиками электрокардиограмм являются мода (Мо), амплитуда мода (АМо) и вариационных размах (АХ); эти первичные показатели дают возможность оценить, какой отдел вегетативной нервной системы преобладает в регуляции сердечного ритма.

В исследовательской работе проанализирована взаимосвязь исходного вегетативного тонуса у коров Джерсейской породы с числовыми характеристиками вариационных пульсограмм; полученные результаты представлены в таблице.

Таблица - Числовые характеристики вариационных пульсограмм у коров Джерсейской породы

с разным исходным вегетативным тонусом (ИВТ)

ИВТ по ИН ЧСС, уд/мин Мо, сек АМо, сек ДХ, сек

Ваготония 68,33±7,28 0,91±0,11 43,89±8,78 0,71±0,3

Нормотония 70,32±6,98 0,87±0,13 59,04±19,09 0,28±0,08

Симпатикотония 72,52±9,03 0,81±0,11 60,92±8,55 0,18±0,03

Ггиперсимпатикотония 74,29±8,53 0,78±0,08 83,29±8,94 0,14±0,03

Мода (Мо) - это значение кардиоинтервала, которое наиболее часто встречается среди карди-оинтервалов в одной кардиограмме. Она характеризует наиболее вероятный уровень функционирования системы кровообращения и гуморальный канал регуляции.

Для гиперсимпатикотоников значение моды составляет 0,78±0,08 сек. Эта группа характеризуется уменьшением наиболее часто встречающего кардиоинтервала среди всего массива. В данном случае клетки, которые являются водителем ритма, расположены в верхней части синусового узла. Эти клетки характеризуются высокой возбудимостью.

Время между отдельными кардиоциклами уменьшается, а число сердечных сокращений соответственно увеличивается.

Для ваготоников, у которых преобладает парасимпатический отдел над симпатическим отделом вегетативной нервной системы, значение данного показателя составило 0,91±0,11 сек. Число сердечных сокращение уменьшается, в отличие от ги-персимпатикотоников, и ваготонические явления приводят к снижению сократительной функции миокарда.

Для нормотоников получено значение моды - 0,87±0,13 сек. Данная группа характеризуется равновесием между симпатической и парасимпатической нервной системой. Расстояние между кардиоинтервалами меньше, чем у ваготоников и больше, чем у гиперсимпатикотоников.

Для симпатикотоников, которые характеризуются преобладанием симпатической над парасимпатической вегетативной нервной системой,

показатель составил 0,81±0,11 сек. Как видно из таблицы, число сердечных сокращений для них -72,52±9,03 ударов в минуту, увеличено по сравнению с ваготониками и нормотониками - 68,33±7,28 и 70,32±6,98 ударов в минуту соответственно.

Взаимосвязь исходного вегетативного тонуса с числом сердечных сокращений и значением моды представлена на рисунке.

«Г

°° 0 ее? о в о о

о а а а ■ г » „ 5 □ »00 . О" а о* о Ъ о о о □

О В «Р ö а Oi О О

—- . fc'J ч .х п 5 п п Р* С п" I ö я 0

Q в О ОЭ п Ли Ш D * £ Q $ % ö J1 □ с

О Об „."Ь □ Ol с и П i

ш

1.3

ХЧОадаАинЩ ■». МО. ttFllftj

О 100 200 300 ¿00

Иццке напрямнир. у.е.

Рис. - Взаимосвязь исходного вегетативного тонуса с числом сердечных сокращений и значением моды

Как видно из рисунка, при повышении исходного вегетативного тонуса, который рассчитывался из значения индекса напряжения, значение моды уменьшается, так как происходит увеличение числа сердечных сокращений.

Амплитуда моды (АМо) - это число значений кардиоинтервалов, которое соответствует моде,

Вестник РГАТУ, № 2(34), 2017

tj

выраженное в процентах к общему массиву всех кардиоинтервалов. Этот показатель отражает стабилизирующий эффект централизации управления ритмом сердца, то есть определяет состояние активности симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Из таблицы видно, что самый высокий показатель характерен для гиперсимпатикотоников -83,29±8,94%. Он свидетельствует о том, что в процессе управления сердечным ритмом включается центральный контур регуляции.

Для ваготоников этот показатель составил 43,89±8,78%, а для нормотоников и симпатикото-ников 59,04±19,09% и 60,92±8,55% соответственно. Низкие показатели значения амплитуды моды указывают на преобладание автономного контура регуляции.

Вариационный размах (ДХ) - это число, которое рассчитывается разностью между максимальным и минимальным значениями длительности R-R среди всего массива кардиоциклов в динамическом ряду. Этот показатель отражает уровень активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.

Наибольший вариационный размах наблюдается у ваготоников - 0,71±0,3 сек, что свидетельствует о снижении сократительных функций миокарда.

В группе нормотоников данное значение составляет 0,28±0,08 сек, оно свидетельствует о тонусе парасимпатического отдела нервной системы и характеризуется преобладанием дыхательных изменений сердечного ритма.

Низкие показатели вариационного размаха составили у симпатикотоников и гиперсимпатикотоников, 0,18±0,03 сек и 0,14±0,03 сек соответственно, что может являться следствием преобладания недыхательного компонента сердечного ритма и парасимпатического звена. Для таких животных характерна низкая адаптационная возможность, а также можно отметить низкую врожденность внутренних резервов для поддержания на определенном уровне вегетативного гомеостаза.

Заключение

Таким образом, при анализе функционального состояния организма методом математического анализа вариабельности сердечного ритма, были получены и изучены первичные числовые характеристики вариационных пульсограмм. На основании этих данных были установлены породные особенности коров Джерсейской породы.

Список литературы

1. Баевский, Р.М. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем / Р.М. Баевский // Вестник аритмологии. - 2001.-№ 24.- С. 65-87.

2. Борычева, Ю.П., Степура Е.Е., Емельянов С.Д., Актуальность исследования породных особенностей параметров ВСР у коров // Инновационные подходы к развитию агропромышленного комплекса региона Материалы 67-ой Международной научно-практической конференции Рязань, 2016, с. 155-157.

3. Емельянова, А.С, Никитов С.В. «Взаимосвязь исходного вегетативного тонуса, числовых характеристик вариационных пульсограмм и молочной продуктивности при применение добавки «Витартил» коровам черно-пестрой породы». //«Проблемы развития АПК региона», журнал Даг-ГАУ, № 2-Махачкала, 2012 г. - с. 105-107.

4. Емельянова, А.С, Никитов С.В. Анализ взаимосвязи первичных показателей вариационных пульсограмм коров и молочной продуктивности при применении добавки «Витартил»// «Известия Оренбургского ГАУ», №3-Саратов, 2012 г. - с. 250-251.

5. Емельянова, А.С, Никитов С.В. Повышение молочной продуктивности с использованием биологически активной добавки «Витартил» у коров с разным уровнем функционирования регуля-торных систем //«Ветеринария и кормление», №22012 г. -с. 38-40.

6. Емельянова, А.С. Индекс вегетативного равновесия у телок с разной вегетативной реактивностью [Текст] /А.С. Емельянова //Молочное и мясное скотоводство. - №4. - 2010. - С. 28-29.

7. Емельянова, А.С. Оценка исходного вегетативного тонуса коров с различной молочной продуктивностью по индексу напряжения регуля-торных систем организма [Текст] /А.С. Емельянова //Естественные и технические науки. - №6(44).

- 2009. - С. 148-149.

8. Емельянова, А.С. Сравнительный анализ показателя адекватности процессов регуляции до и после физической нагрузки у молодняка крупного рогатого скота с разными исходным вегетативным тонусом и вегетативной реактивностью // Сельскохозяйственные животные, 2009г. — №10.

— С. 45.

9. Емельянова, А.С. Сравнительный анализ электрокардиографических показателей высокопродуктивных коров-первотелок с разным исходным вегетативным тонусом регуляторных систем /А.С. Емельянова//Зоотехния. -№4. -2010. -С. 6-8.

10. Емельянова, А.С., Лупова, Е.И. Повышение адаптационных возможностей коров первотелок к острому стрессу с использованием метаболита «Янтарная кислота» /А.С. Емельянова, Е. И. Лупова//Вестник ФГБО ВПО РГАТУ. -№4. -2012. -С.25-26.

11. Емельянова, А.С., Никитов, С.В. Взаимосвязь длительности сегментов ЭКГ и повышения молочной продуктивности у животных с разным вегетативным тонусом при применении добавки «Витартил» [Текст] /А.С. Емельянова, С.В. Никитов // Наука и современность - 2012: Сборник материалов XV Меж-дународной научно-практической конференции. - Новосибирск, 2012. - С. 10-13.

12. Никитов, С.В. Влияние «Витартила» на молочную продуктивность коров с разным типом вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы, дисс. канд. биол. наук: 03.03.01/Москва, 2013- 138 с

Трибуна молодых учёных

ANALYSIS OF VARIATION PULSOGRAM IN COWS OF THE JERSEY BREED WITH DIFFERENT

INITIAL VEGETATIVE TONE

Emelyanova Anna, doctor of biological Sciences, Professor of chair of technology of production and processing of livestock products technology faculty, [email protected]

Stepura Evgeniy, senior lecturer of the Department of chemistry of the faculty of technology, chimik89@ mail.ru

Borycheva Julia, postgraduate Department of production technology and processing of livestock products technology faculty

Ryazan State Agrotechnological University Named after P. A. Kostychev

The heart is an important link in the mechanism that ensures the balance between the parasympathetic and sympathetic divisions of the autonomic nervous system. We divided the test animals into 4 groups according to the strain index readings and initial vegetative tonus. The aim of this work to study the breed characteristics of cows of the Jersey breed.The analysis of cardiovascular system of the animals was carried out according to R. M. Bayevskiy method, were recorded in sinus heart rate with subsequent analysis of its structure. A comparative analysis of the numerical characteristics of the variation pulsogram. When analyzing functional state of the organism, method of mathematical analysis of heart rate variability were obtained and studied of the primary numerical characteristics of the variation pulsogram. On the basis of these data it was established the breed characteristics of cows of the Jersey breed.

Key words: cardiovascular system, heart rate variability, fashion, the amplitude of fashion, variation scope

Literatura

1. Baevskij, R.M. Analiz variabel'nosti serdechnogo ritma pri ispol'zovanii razlichnyh ehlektrokardiograficheskih sistem /R.M. Baevskij//Vestnik aritmologii. - 2001.-№ 24.- S. 65-87.

2. Borycheva YU.P., Stepura E.E., Emel'yanov S.D., Aktual'nost' issledovaniya porodnyh osobennostej parametrov VSR u korov // Innovacionnye podhody k razvitiyu agropromyshlennogo kompleksa regiona Materialy 67-oj Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii Ryazan', 2016, s. 155-157.

3. Emel'yanova, A.S, Nikitov S.V «Vzaimosvyaz' iskhodnogo vegetativnogo tonusa, chislovyh harakteristik variacionnyh pul'sogramm i molochnoj produktivnosti pri primenenie dobavki «Vitartil» korovam cherno-pestroj porody». //«Problemy razvitiya APK regiona», zhurnal DagGAU, № 2-Mahachkala, 2012 g. - s. 105-107.

4. Emel'yanova, A.S, Nikitov S.V Analiz vzaimosvyazipervichnyh pokazatelej variacionnyh pul'sogramm korov i molochnoj produktivnosti pri primenenii dobavki «Vitartil»// «Izvestiya Orenburgskogo GAU», №3-Saratov, 2012 g. - s. 250-251.

5. Emel'yanova, A.S, Nikitov S.V Povyshenie molochnoj produktivnosti s ispol'zovaniem biologicheski aktivnoj dobavki «Vitartil» u korov s raznym urovnem funkcionirovaniya regulyatornyh sistem //«Veterinariya i kormlenie», №2- 2012 g. -s. 38-40.

6. Emel'yanova, A.S. Indeks vegetativnogo ravnovesiya u telok s raznoj vegetativnoj reaktivnost'yu [Tekst]/A.S. Emel'yanova //Molochnoe i myasnoe skotovodstvo. - №4. - 2010. - S. 28-29.

7. Emel'yanova, A.S. Ocenka iskhodnogo vegetativnogo tonusa korov s razlichnoj molochnoj produktivnost'yu po indeksu napryazheniya regulyatornyh sistem organizma [Tekst] /A.S. Emel'yanova // Estestvennye i tekhnicheskie nauki. - №6(44). - 2009. - S. 148-149.

8. Emel'yanova, A.S. Sravnitel'nyj analiz pokazatelya adekvatnosti processov regulyacii do i posle fizicheskoj nagruzki u molodnyaka krupnogo rogatogo skota s raznymi iskhodnym vegetativnym tonusom i vegetativnoj reaktivnost'yu // Sel'skohozyajstvennye zhivotnye, 2009g. — №10. — S. 45.

9. Emel'yanova, A.S. Sravnitel'nyj analiz ehlektrokardiograficheskih pokazatelej vysokoproduktivnyh korov-pervotelok s raznym iskhodnym vegetativnym tonusom regulyatornyh sistem /A.S. Emel'yanova// Zootekhniya. -№4. -2010. -S. 6-8.

10. Emel'yanova, A.S., Lupova, E.I. Povyshenie adaptacionnyh vozmozhnostej korov pervotelok k ostromu stressu s ispol'zovaniem metabolita «YAntarnaya kislota» /A.S. Emel'yanova, E. I. Lupova//Vestnik FGBO VPO RGATU. -№4. -2012. -S.25-26.

11. Emel'yanova, A.S., Nikitov, S.V Vzaimosvyaz' dlitel'nosti segmentov EHKG i povysheniya molochnoj produktivnosti u zhivotnyh s raznym vegetativnym tonusom pri primenenii dobavki «Vitartil» [Tekst] /A.S. Emel'yanova, S.V Nikitov//Nauka i sovremennost' - 2012: Sbornik materialov HV Mezh-dunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. - Novosibirsk, 2012. - S. 10-13.

12. Nikitov, S.V Vliyanie «Vitartila» na molochnuyu produktivnost' korov s raznym tipom vegetativnoj regulyacii serdechno-sosudistoj sistemy, diss. kand. biol. nauk: 03.03.01/Moskva, 2013- 138 s.