CC BY
56
УДК 619:612.821:612.128:636.4
Карповський П. В., астрант1, Карповський В. В., астрант1, ©
Ландсман А. О.,аспiрант2, Скрипкша В. М., аспiрант2, Щербаков С. М., мапстрант2, Постой Р. В., к.вет. н., докорант, Трокоз А. В., к.вет. н., Криворучко Д.1., к.вет. н., доцент;
Трокоз В.О., д. с.-г. н., професор, Карповський В.1., д.вет. н., професор Нацюнальний утверситет бюресурав г природокористування Украгни, м. Кигв,
Украгна
ВЗАСМОЗВ'ЯЗОК ПОКАЗНИК1ВВИЩО1 НЕРВОВО1 Д1ЯЛЬНОСТ1 I ТОНУСУ АВТОНОМНО! НЕРВОВО1 СИСТЕМИ У СВИНЕЙ
У статт1 наведено результати вивчення взаемозе 'язку м1ж властивостями нервових процеав у корг великого мозку та показниками тригемтовагального тесту у свиней. Встановлено, що за результатами тригемтовагального тесту шляхом регрестного анал1зу можна встановити основт показники умовно-рефлекторног д\яльност\ свиней - силу, вр1вноважетсть тарухливкть процеав збудження г гальмування корг великого мозку. На першому етат дослгджень визначали типи вищог нервовог дгяльностг у свиней. На другому етат дослгджень визначали тонус автономног нервовог системи у свиней за допомогою тригемтовагального рефлексу. Кореляцтний анал1з отриманих результат1в вказав на ткний взаемозв 'язок м1ж властивостями коркових процеав г р1зницею частоти серцевих скорочень до та тсля натискання на очт яблука.
На тдстав1 проведених дослгджень запропоновано нову методику визначення титв вищог нервовог дгяльностг у тварин, суть яког полягае втому, що тварит натискають на очнг яблука впродовж 10 секунд, визначають р1зницю частоти серцевих скорочень до та тсля натискання г за р1вняннями прямолттног регресп визначають силу, вр1вноважетсть та рухливкть процеав збудження г гальмування в корг великого мозку.Внаслгдок отриманих результат1в тварину можна в1днести до того або тшого типу вищог нервовог д\яльност\.
Ключовi слова: типи вищог нервовог дгяльностг, тонус автономног нервовог системи, свит, тригемтовагальнийрефлекс, умовно-рефлекторна д\яльтсть.
1Науковий кер1вник В.О.Трокоз,д.с.-г.н., професор.
© Карповський П. В., Карповський В. В., Ландсман А. О., Скрипкша В. М., Щербаков С. М., Постой Р. В., Трокоз А. В., Криворучко Д.1., Трокоз В.О., Карповський В.1., 2014
2Науковий кер1вник В.1. Карповський,д.вет.н., професор.
134
УДК: 619:612.821: 612.128: 636.4
КарповскийП.В., аспирант,КарповскийВ.В., аспирант,ЛандсманА.А.,
аспирант, СкрипкинаВ.Н., аспирант, Щербаков С.Н., магистрант, Постой Р.В., к. вет.н., Трокоз А.В., к.вет.н., Криворучко Д.И., к.вет.н., доцент, Трокоз В.А., д.с.-х.н., проф., Карповский В.И., д.вет.н., проф. НациональныйуниверситетбиоресурсовиприродопользованияУкраины,
г. Киев, Украина.
ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙВЫСШЕЙ НЕРВНОЙДЕЯТЕЛЬНОСТИИТОНУСА АВТОНОМНОЙ НЕРВНОЙ
СИСТЕМЫ У СВИНЕЙ
В статье приведены результаты изучения взаимосвязи между свойствами нервных процессов в коре большого мозга и показателями тригеминовагального теста у свиней. Установлено, что по результатам тригеминовагального теста путем регрессионного анализа можно установить основные показатели условно-рефлекторной деятельности свиней - силу, уравновешенность и подвижность процессов возбуждения и торможения в коре большого мозга. На первом этапе исследований определяли типы высшей нервной деятельности у свиней. На втором этапе исследований определяли тонус автономной нервной системы у свиней с помощью тригеминовагального рефлекса. Корреляционный анализ полученных результатов показал тесную взаимосвязь между свойствами корковых процессов и разницей частоты сердечных сокращений до и после нажатия на глазные яблоки.
На основании проведенных исследований предложена новая методика определения типов высшей нервной деятельности у животных, суть которой заключается в том, что животному нажимают на глазные яблоки в течение 10 секунд, определяют разницу частоты сердечных сокращений до и после нажатия и по уравнениям прямолинейной регрессии определяют силу, уравновешенность и подвижность процессов возбуждения и торможения в коре большого мозга. Вследствии полученных результатов животное можно отнести к тому или иному типу высшей нервной деятельности.
Ключевые слова: типы высшей нервной деятельности, тонус автономной нервной системы, свиньи, тригеминовагальний рефлекс, условно-рефлекторная деятельность.
UDC:619: 612,821: 612,128: 636.4
P.V. Karpovskiy,postgraduatestudent, V.V. Karpovskiy,postgraduate student, A. O.Landsman, postgraduate student, V.M. Skrypkina, postgraduate student, S.N. Shcherbakov, graduate student, R.V. Postoy, Candidate of Veterinary Sciences, А.V.Trokoz, Candidate of Veterinary Sciences, D.I. Kryvoruchko,Candidate of Veterinary Sciences, Associate Professor V.O.Trokoz,Doctor of Agricultural Sciences, Professor V.I. Karpovskiy,Doctor of Veterinary Sciences, Professor National University of Lifeand Environmental Sciences ofUkraine, Kyiv, Ukraine
CORRELATION OFHIGHER NERVOUS ACTIVITY ANDTHE AUTONOMIC NERVOUS SYSTEMTONEIN PIGS
It is shown the results ofstudy of the relationshipbetween the propertiesof nervous processes inthe cerebral cortex andparameters of trigemino-vagaltestin pigs.Determinedthat by the results oftrigemino-vagal testvia theregressionanalysis
135
the basicparametersof conditioned reflexactivityin pigs- the strength, balanceandmobilityof excitation andinhibition inthe cerebral cortex could be established.At the firststage of the researchthe types of highernervous activityin pigs were determined.At the secondstage of the researchthe tone ofthe autonomic nervous systemin pigsusingtrigemino-vagalreflex were determined. Thecorrelation analysisof the resultsshoweda close relationshipbetween the properties ofcorticalprocesses andthe differencein heart ratebefore andafter pressing on theeyes.
Based on the conducted researcha newmethod for determining thetypes of highernervous activityin animals was proposed, the essence of whichisthat wepress on theanimalseyesfor 10 seconds, determine the differencein heart ratebefore andafter pressingandby the rectilinearregressionequationswe determine thestrength, balance andmobilityof excitation andinhibition inthe cerebral cortex.As a result of theseexperiments the animalcan be referred toa certain type of highernervous activity.
Key words:types of highernervous activity,tone of autonomic nervous system, pigs, trigemino-vagal reflex, conditioned reflex activity.
Вступ. Дiяльнiсть нервово! системи направлена на штеграцш Bcix оргашв i систем оргашзму, а також на зв'язок оргашзму з зовшшшм середовищем. Тип вищо! нервово! дiяльностi зумовлюе шдивщуальш вщмшносп та здатшсть оргашзму пристосовуватися до змши умов оточуючого середовища [1]. Найбшьш досконале пристосування забезпечуеться поеднанням високо! сили, рухливост та врiвноваженостi нервових процеЫв. Слабость, неврiвноваженiсть та шертшсть е факторами, що негативно впливають на здатшсть живого оргашзму до адаптаци [2].
У сучасних дослщженнях встановлено взаемозв'язок мiж показниками нервових процеЫв у корi великого мозку та багатьма бiохiмiчними параметрами оргашзму тварин та !х продуктившстю [3-6]. Зокрема, тварини сильного врiвноваженого рухливого типу е найбшьш бажаними для тваринництва, оскшьки вони характеризуются бшьш високими показниками продуктивности стшю до захворювань i мають високе продуктивне довгол^тя. Сшьськогосподарсью тварини слабкого типу вищо! нервово! дiяльностi найчастше мають низьку продуктивнiсть та високий рiвень вибракування у зв'язку з низькою резистентнiстю та стресостшюстю. Для тварин сильного врiвноваженого шертного та сильного неврiвноваженого типiв вищо! нервово! дiяльностi, як правило, характерш промiжнi показники продуктивностi мiж двома крайшми типами.
Вiдомо, що тригемшовагальний рефлекс характеризуе взаемозв'язок роботи серця з шшими частинами органiзму, а саме рецепторним апаратом зорового аналiзатора - очним яблуком. Рефлекторна дуга цього рефлексу складаеться з аферентних волокон окорухового нерва, нейрошв довгастого мозку i еферентних волокон блукаючого нерва, яю мають гальмiвний вплив на серце. Цей тест дае змогу визначити стушнь збалансованост симпатичних i парасимпатичних впливiв на роботу серця. Провщну роль у процесах адаптаци оргашзму до змши умов навколишнього середовища ввдграе автономна нервова система. Симпатична частина автономно! нервово! системи мобшзуе
136
ресурси оргашзму у вщповщь на дш стресових факторiв, парасимпатична автономна нервова система здшснюе поточну регуляцш фiзiологiчних процеЫв [7]. Таким чином, автономна нервова система регулюе всi внутрiшнi процеси оргашзму, забезпечуе вщносну динамiчну сталкть внутрiшнього середовища та виконуе адаптацiйно-трофiчну функцiю - регуляцiю обмiну речовин вщповщно до умов зовнiшнього середовища. Контроль за вегетативними функщями формуеться iерархiчно пiд впливом центрально1 нервово1 системи, зокрема, кори великого мозку.
Мета роботи - встановити взаемозв'язок мiж силою, врiвноваженiстю та рухливiстю процесiв збудження i гальмування в корi великого мозку та показниками тригемшовагального тесту у свиней.
Матер1али i методи. Дослщи проводились на на свинокомплексi СВО ВАТ «Калитянський» Броварського р-ну Кшвсько1 обл. на свинях породи ландрас, вжом 7-8 мiсяцiв. Умови утримання, використання, ращон та кратнiсть годiвлi для всiх тварин були однаковими.
На першому етапi дослiджень вивчали умовно-рефлекторну дiяльнiсть i типи вищо1 нервово1 дiяльностi (ВНД) згiдно з методиками, розробленими i модифкованими кафедрою фiзiологiï, патофiзiологiï та iмунологiï тварин НУБШ Украïни [8-11]. Вивченi умовш рефлекси заснованi на руховiй реакци тварини до мiсця пiдкрiплення кормом. Прояв реакци тварин ощнювали в умовних одиницях (у.о.) вщ 1 до 4. На основi проведених дослщжень умовно-рефлекторноï дiяльностi було сформовано 4 дослщш групи тваринпо 5 найтиповших представникiв визначених титв ВНД в кожнiй: перша група -сильний врiвноважений рухливий тип (СВР), друга група - сильний врiвноважений шертний тип (СВ1), третя група - сильний неврiвноважений тип (СН), четверта група - слабкий тип (С) вщповщно до класифкаци акад. I. П. Павлова [2].
Другий етап експерименив включав дослщження тонусу автономное' нервовох' системи (АНС) за допомогою тригемiновагального тесту [12]. Тест проводився у примщенш свиноферми, в типових шдивщуальних станках для свиней, куди тварину помщали перед початком випробувань. У кожноï тварини вимiрювали частоту серцевих скорочень (ЧСС) шляхом аускультаци серця злiва у дшянщ 2-4 мiжреберного промiжку у нижнш третинi грудноï клiтки за допомогою фонендоскопу. Поим експериментатор натискав одночасно великим i вказiвним пальцями на обидва очш яблука дослiджуваноï тварини з експозицiею 10 секунд. Шсля натискання, ЧСС вимiрювали повторно. Визначали рiзницю ЧСС до та тсля натискання на очнi яблука.
Отримаш результати обробляли згiдно iз загальновизнаними методами статистики з використанням комп'ютерних програм Microsoft Excel.
Результати дослщжень та ïx обговорення. Результати дослщження умовно-рефлекторноï дiяльностi у свиней подаш в табл. 1. Установлено, що свинi рiзних типiв ВНД характеризуются рiзною силою, врiвноваженiстю та рухливютю процесiв збудження i гальмування в корi великого мозку. Це i е пщставою для подшу тварин за типами вищоï нервовоï дiяльностi. За силою
137
нервових процеав, що характеризуе працездатшсть нейрошв кори головного мозку, свит СВР типу ВНД вiрогiдно перевищували свиней СН та С титв.
Урiвноваженiсть нервових процеЫв, що характеризуе ступiнь прояву збудження та гальмування у корi великого мозку, у свиней СВР типу була вiрогiдно вищою, шж у представникiв iнших типiв ВНД.
Таблиця 1
Основн показники коркових процеив у свиней рiзних титв вищо1
нервово!' д1яльност1
Тип вищо! нервово! Властивосп коркових процеав
Загальна оцшка
д1яльност1 Сила Вр1вноважешсть Рухлив1сть
Сильний
вр1вноважений 3,20±0,20 4,00±0,00 4,00±0,00 11,20±0,20
рухливий
Сильний
вр1вноважений 3,00±0,00 2,80±0,28** 2,60±0,42* 8,4±0,42***
1нертний
Сильний невр1вноважений 2,20±0,28* 2,20±0,28*** 2,00±0,00*** 6,4±0,42***
Слабкий 1,00±0,00*** 1,00±0,00*** 1,00±0,00*** 3±0,00***
Примита: *р<0,05; **р<0,01; ***р<0,001 пор1вняно з тваринами СВР типу ВНД
Найбшьша рухливкть нервових процесiв, яка визначае швидюсть переходу нейронiв кори головного мозку вщ стану збудження до стану гальмування, була притаманна тваринам СВР типу ВНД - 4 у. о., тодi як у тварин С типу вона становила лише 1 у. о.
Результати тригемшовагального тесту у свиней рiзних титв ВНД наведет в табл. 2. Встановлено, що у тварин рiзних титв ВНД рiзна реакщя на тригемшовагальний тест.Так, у свиней СВР типу ВНД рiзниця ЧСС до та тсля натискання на очш яблука становила 5,2 скорочень за хвилину, у представниюв СВ1 типу - 9,6; СН типу - -5,0; С типу - -8,0 скорочень за хвилину.
Таблиця 2
Показники тригемшовагального рефлексу у свиней рiзних титв вищо¥
нервово!' д1яльност1, серцевих скорочень за 1 хвилину
Тип вищо! нервово! д1яльносп До натискання на очш яблука Шсля натискання на очш яблука Р1зниця
Сильний вр1вноважений рухливий 70,4±2,31 65,2±4,35 5,2±1,68
Сильний вр1вноважений шертний 65,2±2,11 55,6±3,79 9,6±2,53
Сильний невр1вноважений 76,4±3,21 81,4±3,93 -5,0±1,02
Слабкий 79,2±2,91 87,2±7,16 -8,0±4,21
Кореляцiйний аналiз отриманих результатiв показав ткний взаемозв'язок мiж властивостями коркових процеЫв i рiзницею ЧСС до та тсля натискання на очш яблука. Коефщенти кореляци при цьому мали достатню вiрогiднiсть (р<0,05) i були наступними:
138
1. З силою коркових процеЫв г=-0,79.
2. З врiвноваженiстю коркових процеЫв г=-0,63.
3. З рухливiстю коркових процеЫв г=-0,65.
Отриманi данi про вiрогiдний взаемозв'язок дослiджуваних факторiв дозволив припустити можливiсть дослiдження умовно-рефлекторно! дiяльностi свиней шляхом регресшного аналiзу. Результати регресшного аналiзу дозволи вивести рiвняння прямолшшно! регреси, за якими визначають:
- силу (Ус=2,354+(-0,08-Х), де Ус - величина сили коркових процеЫв, Х -величина рiзницi ЧСС до та тсля натискання на очш яблука);
- врiвноваженiсть (Ув=2,996+(-0,08^Х), де Ув - величина врiвноваженостi коркових процеЫв, Х - величина рiзницi ЧСС до та пiсля натискання на очш яблука);
- рухливкть (Ур=2,396+(-0,08-Х), де Ур - величина рухливост коркових процесiв, Х - величина рiзницi ЧСС до та тсля натискання на очш яблука) процеЫв збудження i гальмування в корi великого мозку.
Таким чином, за результатами тригемшовагального тесту можна встановити показники умовно-рефлекторно! дiяльностi. Наприклад, у свит з щентифжацшним номером 282 рiзниця ЧСС до та тсля натискання на очш яблука становила 7 скорочень за хвилину. Поставивши у вищенаведеш рiвняння цей показник обчислюемо:
1. силу коркових процеЫв: Ус=2,354+(-0,08^7) = 1,79;
2. врiвноваженiсть коркових процесiв: Ув=2,996+(-0,08^7) = 2,44;
3. рухливкть коркових процесiв: Ур=2,396+(-0,08-7) = 1,53.
Отже, свиня з щентифкацшним номером 282 характеризуеться високою врiвноваженiстю, помiрною силою та низькою рухливiстю нервових процесiв коркових процеЫв, що е найбiльш типовим для представниюв сильного врiвноваженого iнертного типу вищо! нервово! дiяльностi.
Висновки. На основi експериментальних даних встановлений взаемозв'язок мiж властивостями нервових процесiв у корi великого мозку та тонусом автономно! нервово! системи за показниками тригемшовагального тесту у свиней. За результатами тригемшовагального тесту можливо шляхом регресшного аналiзу швидко, з мшмальними трудозатратами встановити основш показники умовно-рефлекторно! дiяльностi свиней - силу, врiвноваженiсть та рухливiсть процесiв збудження i гальмування в корi великого мозку. На пiдставi отриманих результатiв тварину вiдносять до того або шшого типу вищо! нервово! дiяльностi. Це мае велике значення для формування високопродуктивного стада тварин, якi характеризуются високим рiвнем обмiну речовин та iмунiтету.
Лiтература
1. Кокорина Э. П. Роль типа нервной системы в повышении продуктивности коров при интенсификации животноводства / Э. П. Кокорина // VII Всес. симп. по физиологии и биохимии лактации: тез. докл. - М., 1986. -Ч. 1. - С. 109-110.
139
2. Павлов И. П. Двадцатилетний опыт объективного изучения высшей нервной деятельности (поведения) животных. / И. П. Павлов // М.: Медгиз, 1951. - 505 с.
3. Насибов М. Н. Проявление полового рефлекса в связи с типом нервной системы у хряков-воспроизводителей / М. Н. Насибов, В. С. Авдеенко // Сельскохозяйственная биология: Биология животных. - 2008. - № 4. - С. 86-88.
4. Науменко В. В. Особливост умовно-рефлекторно! дiяльностi, типи нервово! системи та !х зв'язок з деякими функщями у свиней / В. В. Науменко // Науковий вкник нащонального аграрного ушверситету. - 2004. - Вип. 78. -С. 13-34.
5. Николайчев В. А. Связь типа нервной деятельности и срока хозяйственного использования у овец романовской породы / В. А. Николайчев // Зоотехния. - 2005. - № 8. - С. 24-25.
6. Панасюк I. М. Вплив типу нервово! системи корови на !! молочну продуктившсть i технолопчшсть / I. М. Панасюк // Молочне i м'ясне скотарство. - 1998. - Вип. 88. - С. 28-31.
7. Ноздрачев А. Д. Физиология вегетативной нервной системы / А. Д. Ноздрачев. - Л.: Наука, 1983.
8. Патент на корисну модель № 70344 Укра!на. А01К 67/00, А6Ш 99/00. СпоЫб визначення титв вищо! нервово! дiяльностi свиней / Трокоз В. О., Карповський В. I.; Трокоз А. В. та ш. - Заявник i власник НУБШ Укра!ни, № и201113008. - Заявл. 04.11. 2011, опубл. 11.06. 2012, бюл. №11.
9. Патент на корисну модель № 69445 Укра!на. А01К 67/00, А6Ш 99/00.СпоЫб дослщження умовно-рефлекторно! дiяльностi свиней / Карповський В. I.; Трокоз В. О., Трокоз А. В. та ш. - Заявник i патентовласник НУБШ Укра!ни, № и201113009. - Заявл. 04.11. 2011, опубл. 25.04.2012, бюл. № 8.
10. Методика визначення титв вищо! нервово! дiяльностi свиней у виробничих умовах / В. I. Карповський, В. О. Трокоз, Д. I. Криворучко та ш. // Наук.-техн. бюл. !нституту бюлоги тварин i ДНДК! ветпрепараив та кормових добавок. - 2012. - Вип. 13, N 1/2. - С. 105-108.
11. Трокоз А. В. Динамжа титрiв антитш у свиней рiзних титв вищо! нервово! дiяльностi за ди бюлопчного подразника / А. В. Трокоз // Бюлопя тварин. - 2013. - Т. 15, № 1. - С. 140-150.
12. Фiзiологiя сшьськогосподарських тварин. Практикум. [3-те вид., перероб. i допов.] / За ред. I. Д. Дерев'янка, А. С. Дячинського. - К.: Центр учбово! лггератури, 2009. - 264 с.
Рецензент - д.вет.н., в.о. професора Тибшка А.М.
140
