CC BY
30
УДК: 619:612.821:612.128:636.4
К ВОПРОСУ О ВЗАИОМОСВЯЗИ КОРТИКАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ И ТИПА ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ
ОРГАНИЗМА СВИНЕЙ
П. В. КАРПОВСКИЙ, В. В. КАРПОВСКИЙ, А. А. ЛАНДСМАН, В. Н. СКРЫПКИНА, Р. В. ПОСТОЙ, Д. И. КРИВОРУЧКО, В. А. ТРОКОЗ, В. И. КАРПОВСКИЙ, А. В. ТРОКОЗ
Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины,
г. Киев, Украина, 03041
(Поступила в редакцию 12.03.2015)
Резюме. Приведены результаты исследования взаимосвязи между основными свойствами корковых процессов и тонусом автономной нервной системы у свиней. Установлено, что сила, уравновешенность и подвижность процессов возбуждения и торможения в коре большого мозга имеют достоверное влияние на показатели тригеменовагального теста. Анализируя соотношение животных с разным тонусом автономной нервной системы по типам высшей нервной деятельности, установлено, что нормотоники и ваготоники в основном относятся к сильным типам высшей нервной деятельности, тогда как большинство симпатикотоников относятся к слабому типу. На основании однофакторного дисперсионного анализа установлена достоверная тесная взаимосвязь между основными свойствами высшей нервной деятельности и особенностями вегетативной регуляции физиологических функций организма свиней.
Ключевые слова: типы высшей нервной деятельности, тонус автономной нервной системы, свиньи, тригеминовагаль-ний рефлекс, условно-рефлекторная деятельность.
Summary. The results of studying the relationship between the basic properties of cortex processes and the tone of the autonomic nervous system in pigs are shown in the article. It has been found that strength, balance and mobility of excitation and inhibition in the cortex have a significant effect on the parameters of trygemino-vagal test. Analyzing distribution of animals with different tones of autonomic nervous system according to the type of higher nervous activity we revealed that normotonics and vagotonics mostly belong to strong types of higher nervous activity, while most of sympathicotonics belong to the weak type. On the basis of single-factor analysis of variance we found a reliable close relationship between the basic properties of higher nervous activity and special aspects of autonomic regulation ofphysiological functions in pigs.
Key words: types of higher nervous activity, tone of autonomic nervous system, pigs, trigemino-vagal reflex, conditioned reflex activity.
Введение. Высокая продуктивность, сохранность поголовья и здоровья животных являются основными условиями эффективного производства продукции животноводства. С физиологической точки зрения, для получения высокой продуктивности животному необходимо создать оптимальные условия существования, которые прежде всего включают обеспечение качественными кормами и водой, надлежащие условия содержания и ухода. Однако при использовании интенсивных современных технологий, как правило, организм животного функционирует на пределе своих физиологических возможностей [1]. Свиньи довольно часто подвергаются воздействию стрессовых факторов вслед-ствии ветеринарных или зоотехнических манипуляций [2, 3]. Это снижает продуктивность и воспроизводительную способность животных, способствует возникновению заболеваний и приводит к значительным экономическим убыткам. Поэтому вопросы изучения адаптационных возможностей организма животных и их стрессоустойчивости, которые контролируются центральной и автономной нервными системами, являются актуальными.
Анализ источников. Деятельность всех систем и органов живого организма регулируется нервной и эндокринной системами. По данным исследователей, сельскохозяйственные животные с высокими показателями силы, подвижности и уравновешенности нервных процессов характеризуются высокими продуктивными качествами и соответственно являются более желанными для животноводства. Прежде всего, это объясняется тем, что такие животные обладают высокими адаптационными возможностями, более устойчивы к воздействию стрессовых факторов окружающей среды, и, следовательно, способны более полноценно реализовать свой генетический потенциал продуктивности [4-8].
Ведущую роль в процессах адаптации организма к изменению условий окружающей среды играет автономная нервная система. Симпатическая часть автономной нервной системы активирует ресурсы организма в ответ на действие стрессовых факторов, парасимпатическая осуществляет текущую регуляцию физиологических процессов [9]. Контроль над вегетативными функциями организма формируется иерархически под влиянием центральной нервной системы, в частности, коры большого мозга.
Однако вопрос о взаимосвязи между показателями условно-рефлекторной деятельности и функциями автономной нервной системы у свиней исследован недостаточно.
Цель работы - оценить уровень и направление взаимосвязей между основными свойствами корковых процессов и тонусом вегетативной нервной системы у свиней.
Материал и методика исследований. Исследования проводились на базе свинофермы ООО СП «Идна», с. Острожец, Млиновского района Ровенской области в 2014 г. В опыте использовали клинически здоровых свиней крупной белой породы 3-летнего возраста. Условия содержания и кормления животных были аналогичными.
Вначале опыта определяли типы высшей нервной деятельности (ВНД) с помощью экспресс-методики, разработанной кафедрой физиологии, патофизиологии и иммунологии животных НУБиП Украины, суть которой заключается в оценке двигательной реакции животного к месту подкрепления кормом, скорости выработки и переработки условного двигательно-пищевого рефлекса, степени ориентировочной реакции и внешнего торможения [10]. Проявление реакции животных оценивали в условных единицах (у. е.) от 1 до 4. На основании проведенных исследований условно-рефлекторной деятельности были сформированы 4 опытные группы животных по 5 представителей каждого типа ВНД в каждой. В I группе были свиньи сильного уравновешенного подвижного типа ВНД, во II - сильного уравновешенного инертного типа, в III - сильного неуравновешенного типа и в IV -слабого типа.
Затем у подопытных свиней исследовали тонус автономной нервной системы с помощью триге-миновагального теста. Тест проводили в типичных индивидуальных станках для свиней, куда животное помещали перед началом испытаний. У каждого животного измеряли частоту сердечных сокращений путем аускультации слева, в области 2-4 межреберных промежутков в нижней трети грудной клетки с помощью фонендоскопа. Затем экспериментатор нажимал одновременно большим и указательным пальцами на оба глазных яблока исследуемому животному с экспозицией 10 секунд. После нажатия частоту сердечных сокращений измеряли повторно. Определяли разницу частоты сердечных сокращений до и после нажатия на глазные яблоки. По результатам тригеминовагального теста устанавливали тип автономной регуляции сердечно-сосудистой системы и, соответственно, животное относили к нормотоникам, симпатикотоникам или ваготоникам.
Для исследования взаимосвязи между кортикальными процессами и типологическими особенностями автономной нервной системы проводили однофакторный дисперсионный анализ. Результаты исследований обрабатывали в соответствии с общепризнанными методами статистики с использованием компьютерных программ Microsoft Exel.
Результаты исследований и их обсуждение. При исследовании условно-рефлекторной деятельности установлено, что для животных сильного уравновешенного подвижного типа ВНД характерны высокие показатели основных свойств корковых процессов: их сила составила 3,8 у. е., уравновешенность - 4 у. е. и подвижность - 3,8 у. е. (рис. 1).
4 3,5 3 2,5 2 1,5 1
0,5 0
Сильний уравновешенный подвижный
Сильний уравновешенный инертный
Сильний неуравновенный
Слабый
I Сила корковых процессов
I Уравновешенность корковых процессов
I Подвижность корковых процессов
Тип высшей нервной деятельности
Рис. 1. Распределение показателей условно-рефлекторной деятельности у свиней различных типов ВНД
У животных сильного уравновешенного инертного типа ВНД сила нервных процессов была ниже на 10,5 %, уравновешенность - на 15,0 % и подвижность - на 36,8 % (Р<0,05) по сравнению с животными сильного уравновешенного подвижного типа. Свиньи сильного неуравновешенного типа ВНД имели низкую уравновешенность нервных процессов, которая была ниже на 60 % (Р<0,001), чем у свиней сильного уравновешенного подвижного типа, и на 52,9 % (Р<0,001), чем у свиней сильного уравновешенного инертного типа. Для свиней слабого типа ВНД были характерны низкие значения основных свойств корковых процессов: сила, уравновешенность и подвижность больше, чем в 3 раза были ниже по сравнению со свиньями сильного уравновешенного подвижного типа (Р<0,001).
При исследовании типа вегетативной регуляции у свиней различных типов ВНД установлено, что среди животных сильного уравновешенного подвижного типа ВНД было 40 % нормотоников, 40 % ваготоников и 20 % симпатикотоников. Среди животных сильного уравновешенного инертного типа ВНД подавляющее большинство (80 %) принадлежало к ваготоникам и всего 20 % - к нормотоникам. 60 % животных сильного неуравновешенного типа ВНД были симпатикотониками, 20 % - ваготони-ками и 20 % - нормотониками. Большинство животных слабого типа ВНД (80 %) принадлежало к симпатикотоникам и 20 % - к нормотоникам. Таким образом, нормотоники и ваготоники в основном относятся к сильным типам высшей нервной деятельности, тогда как большинство симпатикотоников принадлежат к слабому типу.
В результате исследования показателей корковых процессов у животных с различным тонусом вегетативной нервной системы установлено, что у нормотоников сила процессов возбуждения и торможения в коре большого мозга составляла 3 у. е., уравновешенности - 3 у. е. и подвижности -
2.6 у. е. (рис. 2). У симпатикотоников показатель силы нервных процессов был ниже на 33,3 %, уравновешенности - на 45,6 % (Р<0,05) и подвижности - на 18,1 % по сравнению с нормотониками. У ваготоников сила и уравновешенность корковых процессов были выше соответственно на 19,1 % и
9.7 %, чем у нормотоников. Также эти показатели почти в 2 раза были больше, чем у симпатикотоников. Что касается подвижности корковых процессов, то ее значения были почти такие же, как и у нормотоников, но больше на 21,4 % по сравнению с симпатикотониками.
■ Сила корковых процессов
■ Уравновешенность корковых процессов
■ Подвижность корковых процессов
7
Рис 2. Показатели условно-рефлекторной деятельности у свиней с разным тонусом автономной нервной системы
Таким образом, самые высокие показатели силы, уравновешенности и подвижности процессов возбуждения и торможения в коре большого мозга имеют животные с преобладающим тонусом парасимпатической нервной системы. Симпатикотоники имеют самые низкие показатели условно-рефлекторной деятельности. Нормотоники занимают промежуточное положение.
Однофакторный дисперсионный анализ показал, что тонус вегетативной нервной системы не влиял на подвижность процессов возбуждения и торможения в коре большого мозга у свиней (табл. 1).
Т а б л и ц а 1. Влияние тонуса автономной нервной системы на основные свойства корковых процессов у свиней, п2х
Тонус автономной Свойства корковых процессов
нервной системы Сила Уравновешенность Подвижность
Симпатикотония 0,20 0,33* 0,03
Ваготония 0,16 0,02 0,00
Примечание: * - Р<0,05.
Такой же вывод можно сделать относительно влияния повышенного тонуса парасимпатической нервной системы на уравновешенность корковых процессов. Вместе с тем следует подчеркнуть, что симпатическая нервная система достоверно влияла на уравновешенность возбуждения и торможения корковых процессов. Показатель этого влияния достигал 33 % среди всех факторов, которые были учтены в исследованиях. На силу нервных процессов тонус симпатической и парасимпатической нервной системы оказывают примерно одинаковое влияние на уровне 16-20 %. Однако эти значения были только в пределах тенденции. Поэтому можно с достаточной вероятностью утверждать, что автономная нервная система влияет на силу корковых процессов. Для подтверждения указанной тенденции необходимы углубленные исследования. Таким образом, на уравновешенность корковых процессов достоверно влияет только повышение тонуса симпатической нервной системы с тенденцией к воздействию на силу процессов возбуждения и торможения тонуса всей автономной нервной системы.
При изучении влияния основных свойств корковых процессов на тонус автономной нервной системы установлено, что сила, уравновешенность и подвижность нервных процессов не влияют на частоту сердечных сокращений животных в состоянии покоя (табл. 2). После нажатия на глазные яблоки влияние свойств корковых процессов на частоту сокращений сердца увеличивалось. Так, влияние силы корковых процессов составило 18 % (тенденция), а уравновешенность имела достоверное влияние (п2х = 0,35 при Р<0,05). Исключение составляла подвижность корковых процессов, сила воздействия которой уменьшилась по сравнению с начальной. Наиболее существенное влияние все свойства корковых процессов имели на разницу частоты сокращений сердца до и после раздражения глазных яблок как интегральный показатель тонуса автономной нервной системы. Так, основной показатель воздействия силы, уравновешенности и подвижности корковых процессов (п2х) достигал соответственно 26 %, 32 и 40 % (Р<0,05).
Т а б л и ц а 2. Влияние основных свойств корковых процессов на тонус автономной нервной системы, п2х
Свойства корковых процессов Частота сердечных сокращений, уд./мин.
До нажатия на глазные яблоки После нажатия на глазные яблоки Разница
Сила 0,00 0,18 0,26*
Уравновешенность 0,02 0,35* 0,32*
Подвижность 0,2 0,07 0,4*
Примечание: * - Р<0,05.
Корреляционный анализ результатов эксперимента показал, что частота сердечных сокращений у животных до раздражения рецепторов глазных яблок не связана с основными свойствами корковых процессов (табл. 3). Коэффициенты корреляции при этом были близки к нулю. Тесная отрицательная взаимосвязь установлена между показателями условно-рефлекторной деятельности и частотой сердечных сокращений после нажатия на глазные яблоки. В частности, коэффициенты корреляции частоты сердечных сокращений с силой и уравновешенности корковых процессов составили соответственно -0,51 (Р<0,05) и -0,59 (Р<0,01).
Т а б л и ц а 3. Взаимосвязь основных свойств корковых процессов и тонуса автономной нервной системы, г
Частота сердечных сокращений при раздражении глазных яблок, уд./мин. Свойства корковых процессов
Сила Уравновешенность Подвижность
До 0,02 -0,06 -0,00
После -0,51* -0,59** -0,81**
Разница 0,60** 0,62** 0,25
Примечание: * - Р<0,05, ** - Р<0,01.
При этом между показателем тригеминовагального рефлекса и подвижностью процессов возбуждения и торможения в коре большого мозга отмечалась высокая корреляция (г = -0,81) с высокой достоверностью (Р<0,01). Относительно разницы показателей частоты сердечных сокращений до и после раздражения глазных яблок, то она была прямо пропорциональна силе (г = 0,60 при Р <0,01) и уравновешенности корковых процессов (г = 0,62 при Р <0,01). Тенденция к взаимосвязи между разницей показателей частоты сердечных сокращений до и после нажатия на глазные яблоки отмечалась также по подвижности корковых процессов (г = 0,25). Однако коэффициент корреляции между указанными величинами был недостоверным.
Заключение. На основании экспериментальных данных установлена взаимосвязь между свойствами нервных процессов в коре большого мозга и тонусом вегетативной нервной системы по показателям тригеминовагального теста у свиней. Между показателями высшей нервной деятельности и тонусом автономной нервной системы при воздействии раздражителей существует достоверная тесная взаимосвязь: отрицательная - между показателями реакции автономной нервной системы и силой, уравновешенностью и подвижностью корковых процессов (г = -0,51-0,81), а также положительная - между разницей показателей частоты сердечных сокращений до и после раздражения глазных яблок и силой и уравновешенностью возбуждения и торможения в коре большого мозга (г = 0,600,62). Кора большого мозга и автономная нервная система осуществляют взаимное влияние друг на друга. Сила таких воздействий изменяется в зависимости от воздействия раздражителей. Это дает основания по показателям тригеминовагального рефлекса или другим тестами для оценки деятельности автономной нервной системы расчетным путем с достаточной достоверностью устанавливать величину свойств высшей нервной деятельности и ее тип.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бутенков, А. И. Вегетативный статус у поросят при синдроме послеотъемного мультисистемного истощения / А. И. Бутенков // Повышение продуктивности сельскохозяйственных животных и птицы на основе инновационных достижений: материалы Всероссийской науч.-практ. конф. - Г. Новочеркасск, 2009. - С. 274-280.
2. Валитов, Х. З. Влияние стрессоустойчивости на продуктивное долголетие коров / Х. З. Валитов, С. В. Карамаев, Е. А. Китаев // Зоотехния. - 2010. - № 8. - С. 21-22.
3. Гавриченко, Н. И. Воспроизводительная способность, молочная продуктивность и частота акушерско-гинеколо-гических заболеваний у коров с разным типом стрессоустойчивости / Н. И. Гавриченко, В. Р. Каплунов, Т. В. Павлова // Актуальные проблемы ветеринарного акушерства и репродукции животных: материалы международной науч.-практ. конференции, посвященной 75-летию со дня рождения и 50-летию науч.-практ. деятельности докт. вет. наук, профессора Г. Ф. Медведева. - Горки, БГСХА. - 2013 - С. 528-533.
4. Козш, В. I. Добробут тварин (юторичш, науюж та нормативш аспекти) / В. I. Козш. - Бша Церква, 2012. - 320 с.
5. Летягина, Е. Н. Связь стрессоустойчивости с молочной продуктивностью, типами высшей нервной деятельности и пищевым поведением у высокопродуктивных коров / автореф. дис....канд. биол. наук: 03.00.13 / Е. Н. Летягина. - Новосибирск: 2004. - 19 с.
6. Методика визначення титв вищо! нервово! дiяльностi свиней у виробничих умовах / В. I. Карповський [та ш. ] // Наук.-техн. бюл. 1н-ту бюлогп тварин та держ. н.-д. контрол. ш-ту ветпрепаратав та корм. добавок. - 2012. - Вип. 13, N 1/2. -С. 105-108.
7. Насибов, М. Н. Проявление полового рефлекса в связи с типом нервной системы у хряков-воспроизводителей / М. Н. Насибов, В. С. Авдеенко // Сельскохозяйственная биология. Серия: Биология животных. - 2008. - № 4. - С. 86-88.
8. Науменко, В. В. Особливоси умовно-рефлекторно! дшльносп, типи нервово! системи та !х зв'язок з деякими функциями у свиней / В. В. Науменко // Науковий вюник национального аграрного утверситету. - 2004. - Вип. 78. - С. 13-34.
9. Николайчев, В. А. Связь типа нервной деятельности и срока хозяйственного использования у овец романовской породы / В. А. Николайчев // Зоотехния. - 2005. - № 8. - С. 24-25.
10. Adeola, O. Hypothalamic neurotransmitter concentrations and meat quality in stressed pigs offered excess dietary tryptophan and tyrosine / O. Adeola, R. O. Ball // Journal of Animal Science. - 1992. - Vol. 70. - P. 1888-1894.
УДК 636.597.082.2
СЕЛЕКЦИОННАЯ РАБОТА С УТКАМИ КРОССА «ТЕМП-1» В НАПРАВЛЕНИИ
ПОВЫШЕНИЯ МЯСНЫХ КАЧЕСТВ
С. В. КОСЬЯНЕНКО
РУП «Опытная научная станция по птицеводству». г. Заславль, Минская обл., Республика Беларусь, 223036
(Поступила в редакцию 18.03.2015)
Резюме. Проведена селекционная работа с утками в направлении повышения мясных качеств. Ремонтные селезни имели комплексный показатель оценки 80,5-83,9 балла, а утки - 80,2-80,8 балла. Выход потрошеной тушки у гибридных утят в 47-дневном возрасте составил у селезней 64,5, у уток - 65,0 %. В племядро отобраны селезни отцовской и материнской линий с живой массой 3,43 и 3,27 кг, а также утки, показатель которых составляет 3,17 и 2,94 кг.
Ключевые слова: кросс, линия, утки, мясные качества, живая масса.
Summary. We have been breeding ducks in order to improve their meat qualities. The complex index of rearing drakes was 80.5-83.9 points and that of ducks - 80.2-80.8 points. The yield ofpan-ready hybrid ducklings at the age of 47 days was 64.5 % in drakes and 65.0 % in ducks. Drakes of paternal and maternal lines with 3.43 and 3.27 kg body weight and ducks with 3.17 and 2.94 kg body weight were selected for the nucleus.
Key words: cross, line, ducks, meat qualities, body weight.
