CC BY
62Физиология
УДК 619:616.981
ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ И ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ НА ФИЗИОЛОГО-ГОРМОНАЛЬНЫЙ СТАТУС СЛУЖЕБНЫХ СОБАК ПОРОДЫ НЕМЕЦКАЯ ОВЧАРКА
© 2017 А.А. Ковалев1, В С. Григорьев1, Г.В. Молянова1 1ФГБОУ ВО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия»
В работе приведены данные о возрастных изменениях концентрации белковых и стероидных гормонов в крови у служебных собак породы немецкая овчарка в зависимости от физической и психоэмоциональной нагрузки. Установлено, что температура тела, частоты дыхания и пульса у молодых животных в возрасте одного года и трех лет повышаются в период дрессировки. После пятиминутного отдыха у годовалых собак частота пульса выше нормы на 20,17 % и составляет 135,56 ± 2,50 ударов в минуту, частота дыхания - на 80,85 % и составляет 175,46 ± 2,51 дыхательных движений в минуту, температура тела - 40,02 ± 0,52°С, то есть выше на 5 % чем в состояние покоя. С увеличением времени отдыха данные показатели приближаются к первоначальному положению, 60-минутный отдых после дрессировки однолетним и трехлетним собакам недостаточен для восстановления физиологических показателей организма. В то время как для взрослых: пятилетних и восьмилетних собак 60-минутный отдых после дрессировки вполне обеспечивает восстановление общих физиологических показателей до состояния покоя.
Динамика восстановления общих физиологических показателей в зависимости от физической и психоэмоциональной нагрузки с учетом возраста собак сопровождается количественными изменениями в крови показателей гормонов: тироксина, трийодтиронина, кортизола и териотропина. Установлено, что концентрация терио-тропного гормона повышается с возрастом у собак и составляет у годовалых - 1,153 ± 0,086 мМЕ/л, у восьмилетних - 1,471 ± 0,131 мМЕ/л, в то время как физическая и психоэмоционалъная нагрузка собак на концентрацию териотропина в крови влияет незначительно. Гормон тироксин с возрастом собак повышается, концентрация у годовалых собак в покое составляет 27,32 ± 1,23 нмоль/л, а у 8-летних собак - 18,15 ± 0,45 нмоль/л. Концентрация тироксина в крови у собак в период дрессировки повышается, что по-видимому связанно с большой затратой энергии. 5-минутный отдых после дрессировки в крови у годовалых собак тироксин составляет 34,70 ± 1,34 нмоль/л, в то время как у восьмилетних собак концентрация в крови значительно ниже и составляет 22,32 ± 0,38 нмоль/л. 24-часовой отдых собак после физической и психоэмоциональной нагрузки достаточен для снижения концентрации тироксина в крови до первоначального состояния. Наивысшая концентрация кортизола в крови у годовалых и трехлетних собак, наименьшая у восьмилетних собак. Кортизол в крови с возрастом собак снижается и составляет у годовалых собак 278,30 ± 15,30 нмоль/л, у восьмилетних -184,60 ± 8,75 нмоль/п. В период дрессировки кортизол в крови собак резко повышается и составляет у годовалых собак 333,91 ± 19,50 нмоль/л и у восьмилетних 217,83 ± 6,20 нмоль/л. 24-часовой отдых собак после дрессировки недостаточен для восстановления уровня кортизола у годовалых собак, в то время как у восьмилетних собак концентрация кортизола находится на исходном уровне.
В заключении необходимо отметить, что общие физиологические показатели организма служебных собак и их гормональный статус изменяется с возрастом и зависит от физической и психоэмоциональной нагрузки. 24-часовой отдых недостаточен для полного восстановления физиологического состояния молодых собак, в то время как для взрослых особей 24-часовой отдых достаточен для восстановления физиологического состояния, их можно использовать для выполнения служебных обязанностей.
Ключевые слова: немецкая овчарка, дрессировка, кровь, возраст, концентрация, эритроциты, лейкоциты, тироксин, кортизол, териотропин.
Ежегодно ветеринарные специалисты кинологических центров проводят плановую диспансеризацию служебных собак для того, чтобы выявить возможные отрицательные последствия повышенной нагрузки на организм животного с целью предупреждения возникновения патологии. Несмотря на такое внимание к здоровью служебных собак в процессе диагностики физиологического состояния организма очень мало внимания уделяется эндокринной системе. Морфофункциональное стояние эндокринных органов определяют адаптацию организма к изменяющимся природно-климатическим условиям в зоне их обитания, поддерживая гомеостаз, а вместе с иммунной и нервной системой регулируют в организме формирование и становление защитных сил организма. (Максимов В.И., 2001; Солонецкая Л.С., 2004; Григорьев В.С., 2014; Молянова Г.В., 2015).
Гормоны белковой природы, присоединяясь к рецепторам клетки, меняют конформацию белка, при этом внутрь клетки передается сигнал по активизации фермента аденилатцитаза, который катализирует дефосфолирование АТФ с образованием циклической АМФ (ЦАМФ), как посредник действия гормона на обменные процессы, и вызывает в клетке разнообразные эффекты активирования протеинкиназ. Стероидные гормоны действуют на геном, стимулируя и угнетая его активность, т.е. влияют на синтез ДНК, изменяя скорость транскрипции и количество информационной (матричной) РНК. Увеличение или уменьшение количества иРНК влияет на синтез белка, что приводит к изменению функциональной активности клетки (Пайтерова В.В., 2010; Ипполитова Т.В. 2014). Но вопрос по изучению возрастных особенностей гормонального статуса в зависимости от сложности выполняемых служебных задач у собак изучен недостаточно полно, поэтому данный вопрос остается актуальным.
Цель исследования: обосновать возрастную динамику количественного изменения белковых и стероидных гормонов в крови у служебных собак в зависимости от выполняемой физической и психоэмоциональной нагрузки.
Задачи исследования. 1. Определить количественное содержание белковых и стероидных гомонов в крови у служебных собак породы немецкая овчарка в зависимости от их физиологического состояния и возраста. 2. Установить влияние физической и психоэммоцио-нальной нагрузки на общие физиологические показатели (температура тела, частота пульса, частота дыхания) служебных собак.
Материалы и методы исследований. Исследования проводили на 4 группах физиологически здоровых собак породы немецкая овчарка, по 10 голов в каждой, содержащихся в условиях кинологического центра Самарской области. Первая группа - собаки в возрасте одного года, вторая группа - собаки в возрасте трех лет, третья группа - собаки в возрасте пяти лет и четвертая группа - собаки в возрасте восьми лет. Общее физиологическое состояние собак учитывали по данным температуры тела, частоты пульса и дыхания. Температуру тела измеряли с помощью ртутного термометра в анальном отверстии, частоту дыхания в минуту - по движению грудной клетке и прослушиванием фонендоскопом, частоту пульса путем пальпации головной вены предплечья.
Для количественного определения гормонов кровь у собак брали до утреннего кормления из подкожной вены предплечья в количестве 5-6 мл в вакуумную пробирку. Сыворотку крови получали путем отстаивания до 30 минут при комнатной температуре с последующим центрифугированием при 3000 об./мин. в течение 20 мин. и определяли количественное содержание в сыворотке крови тироксина, трийодтиронина, териотропного гормона использовали метод твердофазного иммуноферментного анализа. Концентрацию кортизола определяли иммуноферментным методом с использованием реактивов «Хема-Медика» (Колосова А.Ю., 1998).
Цифровые данные, обработаны биометрически на персональном компьютере с использованием прикладной программы SPSS 16 (Лакин Г.Ф., 1990).
Результаты исследований. Установлено, что частота пульса в покое у собак с возрастом снижается и составляет у годовалых собак 108,46 ± 0,94 уд./мин у трехлетних -102,51 ± 0,93 уд./мин, у пятилетних - 97,34 ± 1,18 уд./мин а у восьмилетних -89,95 ± 1,07 уд./мин. После 5 минутного отдыха после тренировки частота пульса у годовалых собак выше, чем в покое на 25 %, у трехлетних - на 18%, у пятилетних - на 13 %, у восьмилетних - на 26 %. После 30 минутного отдыха частота пульса у собак постепенно снижается. Установлено, что частота пульса у собак одного года и трех лет снижается на 7 %, а у пяти и восьми лет на 6 % и 8 % соответственно. После часового отдыха частота пульса у годовалых собак составляет 121,64 ± 2,2 у трехлетних - 106,91 ± 1,9, У пятилетних -95,14 ± 2,1, а у собак восьмилетних - 97,15 ± 2,3 уд/мин.
По результатам исследования установлено, что до начала тренировки, то есть у собак, находящихся в состоянии покоя, частота дыхательных движений с возрастом уменьшается равномерно, но наибольшее число дыхательных движений наблюдается у годовалых собак и составляет 19,87 ± 0,83 дыхательных движений, а наименьший показатель у собак восьми лет 17,06 ± 0,85 (табл. 1).
Часовая интенсивная тренировка собак приводит к повышению частоты дыхательных движений у собак всех возрастных групп. После пятиминутного отдыха по окончанию тренировки число дыхательных движений у годовалых собак составляет 103,17 ± 4,3, у трехлетних - 121,86 ± 2,3, у пятилетних - 93,36 ± 2,4, и у восьмилетних собак -96,66 ± 3,2 дых.дв./мин. При этом у собак трех лет этот показатель ниже на 23 % после 30 минут отдыха, а через час на 36 %, а у собак пяти лет на 29 % и 41 % соответственно (табл. 1).
Таблица 1
Физиологические показатели собак в покое и после нагрузки
Показатели Возрастные группы
1 год 3 года 5 лет 8 лет
Частота пульса уд./мин.
В покое 108,46±0,94 102,51±0,93 97,34±1,18 89,95±1,07
Поле нагрузки 5 минут 135,56±2,5 121,86±2,3 110,54±1,7 113,65±2,5
30 минут 125,72±3,6 113,81±3,1 * 104,02±2,3* 104,22±2,1*
60 минут 121,64±2,2 106,91±1,9* 95,14±2,1* 97,15±2,3*
Частота дыхания дых.движ.
В покое 19,87±0,83 18,74±0,87 18,12±0,93 17,06±0,85
После нагрузки 5 минут 103,17±4,3 96,84±2,7 93,36±2,4 96,66±3,2
30 минут 86,85±3,1** 74,34±2,5* 66,52±1,6 79,31±2,7
60 минут 75,87±2,7 61,89±2,3 54,82±2,2** 69,16±2,5
Температура тела, оС
В покое 38,76±0,63 38,67±0,54 38,63±0,55 38,61±0,78
После нагрузки 5 минут 40,06±0,5 40,07±0,5** 39,23±0,2** 40,02±0,5
30 минут 40,02±0,5 39,53±0,2** 38,83±0,5* 39,53±0,5
60 минут 39,54±0,7* 38,85±0,5* 38,27±0,5** 38,94±0,2
Примечание: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,001; *** - Р < 0,0001 и далее.
Температура тела у служебных собак с возрастом мало изменяется и колеблется от 38,76 ± 0,63 оС до 38,61 ± 0,78 оС. Однако в процессе дрессировки температура тела резко повышается, так через 5 минут после дрессировки у собак одного года составляет 40,06 ± 0,5 оС, у собак трех лет - 40,07 ± 0,5 оС, у собак пяти лет - 39,23 ± 0,2 оС, а у собак восьми лет - 40,02 ± 0,5 оС. После 30 минутного отдыха температура тела начинает снижаться, а после часового отдыха у собак трех, пяти и восьми лет эти показатели восстанавливаются до физиологической нормы, а у годовалых собак остаются выше температуры тела до дрессировки.
Концентрация тироксина в крови с возрастом у собак уменьшается от 27,32 ± 1,23 нмоль/л до 18,15 ± 0,45 нмоль/л (табл. 2.) Наивысшая концентрация общего тироксина наблюдается у собак в возрасте одного года и составляет 27,32 ± 1,23 нмоль/л, затем происходит постепенный спад концентрации гормонов и к 3 годам уровень тироксина снижается на 18,6 %, к пяти годам на 25,3 %, к восьми годам на 33,6 % по сравнению с собаками одного года.
Таблица 2
Гормональный статус собак в покое и после нагрузки
Показатели Возрастные группы
1 год 3 года 5 лет 8 лет
Общий тироксин (Т4) нмоль/л
До нагрузки 27,32±1,23 22,25±0,94 20,41±0,62 18,15±0,45
Поле нагрузки 5 минут 34, 70± 1,34*** 27,59±0,15*** 24,90±0,85*** 22,32±0,58***
30 минут 32,51±1,28** 25,59±0,18** 23,06±0,74* 21,05±0,62**
60 минут 30,87±1,56 24,25±0,96 22,04±0,96 19,96±0,37**
6 часов 29,35±1,23 22,56±0,25 20,86±0,83 19,27±0,56
24 часа 27,30±1,25 22,23±0,87 20,40±0,60 18,14±0,42
Общий трийодтиронин (Т3) нмоль/л
До нагрузки 2,15±0,03 1,08±0,04 1,1±0,02 1,24±0,02
После нагрузки 5 минут 2,02±0,02** 1,02±0,03 1,04±0,01* 1,17±0,04
30 минут 2,06±0,01 * 1,05±0,04 1,07±0,03 1,19±0,02
60 минут 2,12±0,04 1,07±0,03 1,09±0,02 1,22±0,03
6 часов 2,13±0,02 1,285±0,03б 1,354±0,093 1,471±0,068
24 часа 2,15±0,03 1,08±0,02 1,1±0,02 1,24±0,02
Териотропный гормон (ТТГ) мМЕ/л
До нагрузки 1,153±0,086 1,285±0,093 1,354±0,118 1,471±0,131
После нагрузки 5 минут 1,153±0,086 1,285±0,093 1,354±0,118 1,471±0,131
30 минут 1,1б4±0,035 1,29б±0,034 1,372±0,066 1,504±0,083
60 минут 1,159±0,023 1,291±0,021 1,361±0,052 1,485±0,072
6 часов 1,157±0,034 1,285±0,054 1,355±0,021 1,476±0,076
24 часа 1,153±0,067 1,285±0,03б 1,354±0,093 1,471±0,068
Кортизол нмоль/л
До нагрузки 278,3±15,5 245,7±9,3 206,5±6,6 184,6±8,7
После нагрузки 5 минут 333,9б±19,5* 287,47±12,3* 239,54±7,2** 217,83±6,2**
30 минут 317,26±10,2* 272,73±8,6* 227,15±6,5* 206,75±5,8*
60 минут 303,34±13,6 262,90±5,7 223,02±8,7 199,37±8,4
6 часов 292±5,2 246,98±7,2 208,46±6,4 190,13±7,5
24 часа 281,08±6,3 246,44±8,5 207,33±7,3 185,71±9,5
Примечание: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,001; *** - Р < 0,0001 и далее.
Физическая нагрузка в организме собак воспринимается как стресс фактор. Стресс как неспецифическая реакция приспособления и компенсации сопровождается активацией гипо-таламо-гипофизарно-надпочечниковой системы, приводя к росту в крови уровня тиреодных гормонов.
Установлено, что после физической и психоэмоциональной нагрузки уровень общего тироксина в крови повышается у годовалых собак на 27 %, а у трехлетних на 22 %. Это скорее всего связанно с тем, что после физической и психоэммоциональной нагрузки в организме увеличивается скорость обменных процессов и повышается концентрация гормонов, отвечающих за регуляторные функции в организме.
После 6 часового отдыха концентрация тироксина приходит к исходному уровню у собак трех и пяти лет, а у собак одного года и восьми лет концентрация тироксина до исходного уровня восстанавливается после 24 часового отдыха.
По результатам исследования необходимо отметить, что самая высокая концентрация трийодтиронина наблюдается у собак восьми лет и составляет 1,24 ± 0,06 нмоль/л, у собак трех и пяти лет этот показатель наиболее стабилен и составляет 1,08 ± 0,04 нмоль/л и 1,1 ± 0,02 нмоль/л соответственно,а у годовалых собак этот показатель составляет 2,15 ± 0,03 нмоль/л, это по-видимому связанно с тем, что у молодых животных продолжается процесс роста и развития организма, что и проявляется в повышенной концентрации данного гормона в растущем организме, т. к. трийодтиронин стимулирует синтез белка и рост костной ткани.
После часовой физической нагрузки концентрация трийодтиронина понижается у собак первой группы на 6,2 %, у второй - на 5,1 %, у третей на 5,3 % и у четвертой на 5,9 %. После 6 часового отдыха концентрация трийодтиронина приходит к исходным показателям только у собак трех, пяти и восьми лет, что свидетельствует о наибольшей выносливости и адаптации собак данных возрастов к выполнению физических и психоэмоциональных нагрузках, а полное восстановление концентрации трийодтиронина в крови наступает после 24 часового отдыха.
Концентрация териотропного гормона в крови собак с возрастом увеличивается и колеблется от 1,15 ± 0,086 мМЕ/л до 1,47 ± 0,131мМЕ/л. Так, наименьшая концентрация териотропного гормона наблюдается у собак одного года и составляет 1,15 ± 0,086 мМе/л, в дальнейшем данный показатель увеличивается и к трем годам уровень гормона увеличивается почти в 2 раза, к пяти годам в 2,5 раза, а к восьми годам более чем в 3 раза.
После часовой тренировки уровень териотропного гормона повышается у первой группы на 15 %, у второй - на 13 %, у третей - на 12 % и у четвертой - на 14 %. После физической нагрузки концентрация общего трийодтиронина снижается, что, по-видимому активирует работу гипофиза по выработке териотропного гормона, и к исходному уровню приходит после 24 часового отдыха.
Во время дрессировочного процесса в организме собак возникают неспецифические реакции стресса, которые прежде всего направлены на стимуляцию энергетического обеспечения приспособительных процессов. Ведущую роль в этих неспецифических реакциях играют глюкокортикоиды, в значительных количествах мобилизуемые в кровь. Активируя катабо-лические процессы, эти гормоны ведут к гипергликемии - одной из начальных реакций субстратного энергообеспечения.
В ходе исследований нами установлено, что наивысшая концентрация кортизола наблюдается у собак в возрасте одного года и составляет 278,3 ± 31,5 нмоль/л, затем происходит
постепенный спад и к трем годам уровень кортизола в крови понижается на 11,7 %, к пяти годам на 25,8 % и к восьми годам снижается до 33,7 % по отношению к годовалым собакам.
Возрастное снижение концентрации в крови кортизола можно объяснить тем, что с возрастом собаки адаптируются к выполняемым физическим и психоэмоциональным нагрузкам, а, как известно, кортизол - это гормон стресса и чем меньше организм испытывает стресс ситуаций, тем меньше будет - концентрация данного гормона. В процессе дрессировки концентрация кортизола в организме собак повышается неравномерно, так, в крови у собак одного года уровень кортизола повышается на 20 %, а у собак восьми лет на 18 %. После часового отдыха концентрация кортизола не устанавливается до исходного уровня и составляет у собак в первой группе - 303,34 ± 13,6 нмоль/л, во второй группе - 262,90 ± 5,7 нмоль/л, в третей группе - 223,02 ± 8,7 нмоль/л, в четвертой группе - 199,37 ± 8,4 нмоль/л. Полное восстановление данного показателя наступает после 24 часового отдыха.
В заключении необходимо отметить, что физическая и психоэмоциональная нагрузка на организм служебных собак оказывает непосредственное влияние и зависит от возраста и морфофизиологического состояния желез внутренней секреции, влияет на приспособительные реакции, активизирует в организме жизненные процессы, обеспечивающие выполнение служебных задач. Установленные нормативные показатели концентрации гормонов щитовидной железы, гипофиза и коры надпочечников необходимы для организации правильного режима работы и эксплуатации собак служебного назначения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Григорьев В.С. Влияние кормовой добавки воднит на морфофизиологические и продуктивные показатели свиней // Известия ГСХА. - 2014. - № 1. - С. 21-25.
2 Ипполитова Т.В. Содержание гормонов щитовидной железы у собак разных пород / Т.В. Ипполитова, Н.Ф. Хуснетдинова // Вестник АГАУ. - 2014. - № 2 (112). - С. 75-79.
3 Корнилов Е.А. Анализ функциональных характеристик выраженности поведения волко-собачих гибридов // Вестник Пермского университета. - 2009. - Вып 10. Биология. - С. 50-54.
4 Кретова В.М. Функция щитовидной железы и коры надпочечников у коров разной продуктивности / В.М. Кретова, В.И. Еременко, В.В. Февронин // Аграрная наука. - 2008. - № 2.- С. 31-33.
5 ЛакинГ.Ф. Биометрия. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1990. - 352 с.
6 Любин Н.А. Физиология системы крови: авторский курс: учебное пособие для аспирантов / Н.А. Любин, С.В. Дежаткина, В.В. Ахметова. - Ульяновск: УГСХА, 2016. - 180 с.
7 Максимов В.И. Биологически активные вещества и их влияние на естественную резистентность телят / В.И. Максимов, В.В. Пайтерова // Тезисы докладов XXI съезда физиологического общества им. И.П. Павлова. -Москва-Калуга, 2010. - С. 372.
8 Молянова Г.В. Коррекция физиологобиохимического статуса стельных коров назначением минеральной кормовой добавки воднит / Г.В. Молянова, Р.Х. Замалтдинов // Известия СГСХА. - 2015. - № 1. - С. 17-20.
9 Семенов А. С. Сравнительная оценка экстерьерных показателей и рабочих качеств собак служебных пород / А.С. Семенов, О.С. Попцова // Пермский аграрный вестник. - 2013. - № 2 (2). - С. 38-43.
10 Садыкова Ю.Р. Сравнительная оценка важнейших гомеостатических показателей крови собак породы немецкая овчарка различной эксплуатации // Ученые записки Казан. гос. акад. ветеринар. мед. - Казань: КГАВМ, 2006. - Т. 185. - С. 255-263.
Рукопись получена: 18 февраля 2017 г. Принята к публикации: 26 февраля 2017 г.
