Научная статья на тему 'Изменение гемодинамики и кислородного режима организма телят после гипоксического воздействия'

Изменение гемодинамики и кислородного режима организма телят после гипоксического воздействия Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

CC BY
182
32
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЫХАНИЯ / ТЕЛЯТА / СОДЕРЖАНИЕ КИСЛОРОДА / ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНАЯ АНЕМИЯ / ИНТЕРВАЛЬНАЯ ГИПОКСИЧЕСКАЯ ТРЕНИРОВКА / АРТЕРИАЛЬНАЯ КРОВЬ / ЧАСТОТА СЕРДЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ / FUNCTIONAL SYSTEM OF RESPIRATION / CALVES / OXYGEN CONTENT / IRON DEFICIENCY ANEMIA / INTERVAL HYPOXIC TRAINING / ARTERIAL BLOOD / HEART RATE

Аннотация научной статьи по ветеринарным наукам, автор научной работы — Карашаев Муаед Фрундзевич

Изучена реакция кислородного режима организма телят на гипоксическое воздействие интервальную гипоксическую тренировку (ИГТ). Результаты исследования показали достоверное уменьшение физиологического мёртвого дыхательного пространства (ФМДП) у телят, прошедших гипоксическую тренировку. Выявлено, что у больных железодефицитной анемией телят при вдыхании ГГС с 14% кислорода ФМДП уменьшилось в 1,70 раза. В результате опыта получено подтверждение адаптивного действия курса ИГТ на сердечно-сосудистую систему и дыхательную функцию крови здоровых и больных железодефицитной анемией телят.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по ветеринарным наукам , автор научной работы — Карашаев Муаед Фрундзевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

CHANGES OF THE HEMODYNAMICS AND OXYGEN REGIME OF CALVES ORGANISM AFTER HYPOXIC EXPOSURE

The response of the oxygen regime of calves’ organism to hypoxic exposure, i.e. interval hypoxic training (IHT) has been studied. The results obtained showed certain decrease of the physiologically dead respiratory space (FDRS) in calves, having been exposed to hypoxic training. It was revealed that in calves diseased with iron deficiency anemia the exposure to interval hypoxic training (IHT) with 14% of oxygen the physiologically dead respiratory space decreased by 1.70 times. The experimental findings confirmed the adaptive impact of the IHT course on the cardiovascular system and respiratory blood function of healthy calves and those diseased with iron deficiency anemia.

Текст научной работы на тему «Изменение гемодинамики и кислородного режима организма телят после гипоксического воздействия»

роксином и биохимическими параметрами крови предполагает реализацию его физиологического действия без участия трийодтиронина.

Таким образом, интенсивность белкового метаболизма, определяющая в сыворотке крови уровень общего белка, альбуминов, глобулинов, мочевины, активность ферментов переаминирования зависят от возраста коров и длительности подсосного периода. Изменения белкового состава крови определяются вариабельностью уровня альбуминов в организме животных при вскармливании потомства. В конце 1-го месяца подсосного периода концентрация альбуминов в крови преимущественно обусловлена транспортными функциями белка, а в середине (в конце 4-го месяца лактации) — энергетическими и пластическими. Об этом свидетельствует величина А1Ь/мочевина, уменьшающаяся в ходе лактации на 24,57—30,69% и активность АсАТ и АлАТ, наоборот, увеличивающаяся соответственно на 5,08—38,33 и 5,74—25,61%. В ходе подсосного периода концентрация альбуминов в крови коров определяет уровень глобулинов. К концу 4-го месяца лактации содержание альбуминов уменьшается на 13,61—26,40%, а глобулинов, наоборот, увеличивается на 20,82—44,57%. Активность и направленность белкового метаболизма определяется активностью щитовидной железы и уровнем тиреоидных гормонов в крови коров. В ходе подсосного периода увеличиваются функциональные резервы щитовидной железы, о чём свидетельствует прирост концентрации тироксина на 7,04—40,51% и уменьшение трийодтиронина в 1,16—4,02 раза как результат замедления скорости биоконверсии Т4 в Т3 в периферических тканях организма. Биологические эффекты тиреоидных

гормонов на белковый метаболизм реализуются через трийодтиронин, уровень которого достоверно коррелирует с количеством альбуминов (r = -0,69+0,25 —0,73+0,21, р<0,05), мочевины (r = 0,73+0,24 - 0,92+0,14, Р<0,05) и активностью AсAТ (r = -0,70+0,25 - -0,87+0,17, Р<0,05).

Литература

1. Балабаев Б.К., Дерхо M.A. Возрастные особенности тирео-идного статуса и белкового обмена в организме животных казахской белоголовой породы // AПK России. 2016. № 23/3. С. 640-645.

2. Еременко В.И., Кретова В.М. Взаимосвязь тиреоидных гормонов и белка крови с молочной продуктивностью // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2008. № 3. С. 16-18.

3. Соловьёв Р. M. Использование показателей функциональной активности щитовидной железы в селекции молочного скота [Электронный ресурс]: дисс. ... канд. биол. наук, 06.02.07. Великие Луки: Великолукская rcXA, 2011. 140 с. URL: http://www.mgavm.ru/library/doc/diploms/ed-83.pdf (дата обращения: 19.09.2016).

4. Попова Е.Л. Функциональные резервы эндокринных желёз и обмен веществ в прогнозировании молочной продуктивности скота: автореф. дисс. ... канд. биол. наук, 03.03.01. Курск: Курская rcXA, 2015. 24 с.

5. Елисеенкова E.H., Дерхо M.A., Фомина Н.В. Липидный и ферментативный состав молозива и молока коров герефорд-ской породы // Учёные записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. 2008. Т. 192. С. 286.

6. Елисеенкова E.H., Фомина Н.В., Дерхо M.A. Влияние состава жира молока коров-матерей на продуктивные качества потомства герефордской породы в подсосный период // Aграрный вестник Урала. 2010. № 8 (74). С. 53-55.

7. Фомина H^., Дерхо M.A. Влияние генотипа коров-матерей герефордской породы на липидный состав молока // Достижения науки и техники An^ 2016. Т. 30. № 9. С. 91-94.

8. Чуличкова СА., Дерхо M.A. Влияние естественных гонадо-тропинов на обмен веществ в организме коров // Вестник ветеринарии. 2015. № 2 (73). С. 49-53.

9. ^рыж^ва Е.В. Сезонная и возрастная динамика содержания в сыворотке крови крупного рогатого скота тиреоидных гормонов // Вестник Оренбургского государственного университета. 2008. № 12. С. 60-62.

10. Blum J. W., Bruckmaier R.M., Vacher P.Y. Twenty-four-hour patterns of hormones and metabolites in week 9 and 19 of lactation in high-yielding dairy cows fed tryglycerides and free fatty acids // J. Vet. Med. A. 2000. Vol. 47. № 1. P. 43-60.

Изменение гемодинамики и кислородного режима организма телят после гипоксического воздействия

М.Ф. Карашаев, д.б.н., ФГБОУ ВО Кабардино-Балкарский ГАУ

Общеизвестно конструктивное действие адаптации к кислородной недостаточности, в процессе которой существенным образом улучшается состояние функциональной системы дыхания [1—7].

Адаптация к гипоксии в горных условиях успешно применяется в медицине для терапии многих заболеваний и повышения работоспособности. Широко используется метод гипербарической оксигенации в процессе барокамерной тренировки в медицинской и ветеринарной практике. Тем не менее в литературе мало данных о том, что происходит в отделах функциональной системы дыхания (ФСД), какое действие оказывает газообмен в лёгких на скорость поэтапной доставки кислорода

по отношению к его потреблению, насколько отличается состояние ФСД больных железодефицит-ной анемией от того, что наблюдается у здоровых животных, как эти показатели изменяются после курса интервальной гипоксической тренировки (ИГТ) [8-10].

Цель работы — изучить реакцию кислородного режима организма телят на гипоксическое воздействие — интервальную гипоксическую тренировку.

Материал и методы исследования. Для изучения адаптации к гипоксии в курсе нормобарической интервальной гипоксической тренировки было отобрано четыре группы здоровых и больных же-лезодефицитной анемией телят швицкой породы. В возрасте 5 сут. телят по принципу аналогов разделили на группы. У телят IV гр. наблюдалась вы-

раженная железодефицитная анемия. Содержание кислорода в гипоксической газовой смеси (ГГС) для проведения курса ИГТ выбирали на основании результатов гипоксического теста. Газовую смесь получали аппаратом «Гипоксикатор» «Trade Medical», конвертирующим окружающий воздух в гипоксическую газовую смесь с заданным содержанием кислорода. В день обследования телята после дыхания воздухом с 20,9% кислорода вдыхали ГГС с 16% кислорода (n = 39), с 14% кислорода (n = 41) в течение 10 мин. Дыхание ГГС осуществлялось в интервальном режиме: 5 мин. телёнок дышал ГГС с заданным содержанием кислорода, в следующие 5 мин. — окружающим воздухом с 20,9% О2. Таких серий с интервальным гипоксическим воздействием в сеансе было четыре. Количество сеансов в курсе ИГТ составляло 15.

Результаты исследования. У телят, прошедших гипоксическую тренировку, достоверно уменьшилось физиологическое мёртвое дыхательное пространство (ФМДП). У больных железодефицитной анемией телят при вдыхании ГГС с 14% кислорода (О2) ФМДП уменьшилось в 1,70 раза по сравнению с контрольной группой.

15-дневный курс вызвал увеличение альвеолярной вентиляции, которая при вдыхании больными

железодефицитной анемией телятами ГГС с 16 и 14% кислорода стала в среднем более чем в 1,55 и 1,47 раза выше, чем в контрольной группе. Этому способствовало уменьшение ФМДП.

Пройденный курс изменил отношение альвеолярной вентиляции к минутному объёму дыхания (АВ/МОД) в опытных группах, который стал достоверно выше, чем у больных анемией и здоровых телят, не прошедших курс ИГТ, но не превосходило АВ/МОД при нормоксии. Самое высокое отношение АВ/МОД зафиксировано после курса ИГТ у здоровых телят при вдыхании ГГС с 16% О2.

Результаты опытов показали, что курс ИГТ оказал адаптивное действие на сердечно-сосудистую систему и дыхательную функцию крови здоровых и больных железодефицитной анемией телят.

Увеличилось насыщение кислородом артериальной крови при вдыхании здоровыми и больными анемией телятами ГГС с 16 и 14% О2 после курса ИГТ, что вместе с возросшей кислородной ёмкостью крови обусловило увеличение содержания в ней кислорода и повышение напряжения в артериальной крови.

Вышеописанные изменения привели к тому, что парциальное давление кислорода (рО2) в смешанной венозной крови снизилось у телят всех групп после

Рис. 1 - Каскады парциального давления кислорода на разных этапах его массопереноса в организме телят, прошедших курс ИГТ, при вдыхании ГГС с 14% кислорода

1. Изменение показателей экономичности кислородных режимов организма телят, прошедших курс ИГТ, в условиях нормоксии (X±Sx)

Показатель Группа

I II III IV

Вентиляционный эквивалент опыт контроль 29,42±1,56* 31,08±1,69 29,64±1,18* 31,74±1,47 31,09±1,27* 33,20±0,15 32,08±1,61* 34,48±1,85

Кислородный эффект дыхательного цикла, мл за 1 дыхательный цикл опыт контроль 8,17±0,18** 6,48±0,23 6,76±0,54* 5,36±0,69 5,06±0,41* 3,87±0,11 4,21±0,34** 2,74±0,12

Гемодинамический эквивалент опыт контроль 13,53±0,36* 16,62±0,29 15,14±0,72* 17,16±0,87 17,50±1,94* 23,28±0,57 19,62±1,43** 31,40±1,09

КП, мл за 1 сердечное сокращение опыт контроль 4,02±0,03 3,27±0,05 3,59±0,02 2,92±0,05 3,11±0,09 2,34±0,08 2,77±0,06* 1,75±0,09

Примечание: разность достоверна по отношению к контрольным значениям: * —при Р<0,05; ** —при Р<0,01; *** — при Р<0,001

Рис. 2 - Модельная характеристика состояния организма телят, прошедших курс ИГТ, при вдыхании ГГС с 16 и 14% кислорода

курса ИГТ, особенно у больных железодефицитной анемией, что является следствием того, что утилизируется большее количество О2 из притекающей к тканям артериальной крови (рис. 1).

Диффузионная способность лёгких после курса ИГТ увеличилась как при вдыхании ГГС с 16% кислорода, так и при вдыхании ГГС, содержащей 14% О2. Её увеличение было обусловлено повышением

скорости потребления кислорода, уменьшением альвеолярно-артериального градиента рО2 при гипоксии, изменениями дыхательной функции крови у телят за время проведения интервальной гипоксиче-ской тренировки. После проведения курса ИГТ при вдыхании ГГС с 16 и 14% О2 парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе уменьшилось, это было особенно заметно в группе больных железо-дефицитной анемией телят. В смешанной венозной крови рО2 также проявил тенденцию к снижению.

В контрольной группе у больных железоде-фицитной анемией телят насыщение кислородом венозной крови было больше, а артериальной меньше, чем у животных после курса ИГТ, что указывает на низкое усвоение кислорода из притекающей к тканям артериальной крови.

При вдыхании ГГС с 16 и 14% О2 у больных железодефицитной анемией телят скорость потребления кислорода увеличилась больше, чем в контрольной группе, соответственно в 2,09 и 1,97 раза.

У здоровых и больных анемией телят, прошедших курс ИГТ, достоверно уменьшилась частота сердечных сокращений и увеличился ударный объём крови при вдыхании ГГС с 16 и 14% О2. Увеличилось насыщение кислородом артериальной крови, что вместе с возросшей кислородной ёмкостью крови обусловило повышение содержания кислорода. Вышеописанные изменения привели к тому, что рО2 в смешанной венозной крови снизилось в крови телят всех групп после курса, особенно у больных железодефицитной анемией, что является следствием того, что утилизируется большее количество О2 из притекающей к тканям артериальной крови. Диффузионная способность лёгких у здоровых и больных анемией телят после курса увеличилась как при вдыхании ГГС с 16% кислорода, так и при вдыхании ГГС, содержащей 14% О2. Её увеличение было обусловлено увеличением скорости потребления кислорода, уменьшением альвеолярно-артериального градиента рО2 при гипоксии, изменениями дыхательной функции крови у телят за время проведения интервальной гипоксической тренировки. Парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе уменьшилось, что было особенно заметно в группе больных железодефицитной анемией телят. В смешанной венозной крови рО2 также проявляет тенденцию к снижению. У здоровых и больных анемией телят достоверно увеличилось артерио-венозное различие по кислороду при вдыхании ГГС с 16 и 14% О2 по сравнению с животными контрольных групп. Это является показателем улучшения эффективности кровотока при снабжении тканей телят кислородом.

Кислородные режимы организма (КРО) стали намного эффективнее, на это указывает снижение соотношения скорости поступления и транспорта кислорода с его потреблением. У больных желе-зодефицитной анемией телят, прошедших курс, это соотношение стало меньше в 2,36 раза, чем в

контрольной группе. КРО телят после пройденного курса ИГТ стали также более экономичными по сравнению с животными контрольных групп, что можно определить, сопоставив значения МОД и МОК с потреблением О2 организмом.

О произошедшем повышении экономичности внешнего дыхания здоровых и больных железоде-фицитной анемией телят свидетельствует достоверное уменьшение вентиляционного эквивалента и увеличение кислородного эффекта дыхательного цикла. Повысилась экономичность внешнего дыхания: снизился вентиляционный и гемодина-мический эквивалент, повысились кислородный эффект дыхательного цикла и кислородный пульс (табл.). Каждый литр кислорода стал утилизироваться из меньшего количества вдыхаемого воздуха и циркулирующей крови.

Представленная нами характеристика состояния здоровых и больных железодефицитной анемией телят швицкой породы даёт возможность оценить изменения, происходящие в организме после курса интервальной гипоксической тренировки (рис. 2).

Вывод. В процессе адаптации к гипоксии у здоровых и больных железодефицитной анемией телят произошли изменения внешнего дыхания, кровообращения, дыхательной функции крови, которые повлекли за собой изменение состояния кислородных режимов организма. Это обусловило снижение скорости поступления О2 в лёгкие и увеличение скорости поступления кислорода в альвеолы. Изменения этих показателей привели к повышению скорости транспорта кислорода артериальной и смешанной венозной кровью и скорости потребления кислорода.

Литература

1. Косилов В.И. Научные и практические основы увеличения производства говядины при создании помесных стад в мясном скотоводстве. автореф. дисс. ... докт. с.-х. наук. Оренбург, 1995. 48 с.

2. Косилов В.И., Буравов А.Ф., Салихов А.А. Особенности формирования мясной продуктивности молодняка симментальской и чёрно-пёстрой пород. Оренбург, 2006. 268 с.

3. Белоусов А.М. Совершенствование бестужевского и чёрно-пёстрого скота на Южном Урале / А.М. Белоусов, В.И. Косилов, Р.С. Юсупов, Х.Х. Тагиров. Оренбург, 2004. 300 с.

4. Косилов В.И. Повышение мясных качеств красного степного скота путём двух-трёхпородного скрещивания. 2004. 200 с.

5. Миронова И.В., Тагиров Х.Х. Рациональное использование биоресурсного потенциала бестужевского и чёрно-пёстрого скота при чистопородном разведении и скрещивании. М.: Издательство «Лань», 2013. 400 с.

6. Белошицкий П.В. Синергизм при адаптации к гипоксии // Гипоксия: механизмы адаптация коррекция: матер. IV Росс. конф. (с междунар. участием). М.: ГУ НИИ ОПП РАМН, 2005. С. 12-13.

7. Закусило М.П., Мафедзова В.А. Эффективность ИГТ в коррекции анемии // Эффективность использования адаптации к гипоксии в курсе ИГТ в медицине. М. — Нальчик: КБНЦ РАН, 2001. С. 73—80.

8. Зеленкова И.Е., Чомахидзе П.Ш., Ачкасов Е.Е. Исследование адаптации к гипоксии у фридайверов // Экспериментальная и прикладная физиология. Инновационные подходы в физиологии и медицине: труды IV конф. молодых учёных и студентов. М., 2013. С. 22—23.

9. Карашаев М.Ф. Характеристика систем дыхания и кровообращения новорождённых телят // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2006. № 2. С. 80—81.

10. Кирова Ю.И. Регуляторная роль сукцинатзависимых сигнальных систем (hif-1a и gpr91) при адаптации к гипоксии: автореф. дисс. ... докт. биол. наук. М., 2016. 32 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.