rus eng
Архив номеров / Номер 5, 2009 год Распечатать

Особенности адаптации крупного рогатого скота к неблагоприятным экологическим факторам окружающей среды

И.М. Донник И.А. Шкуратова ГНУ Уральский научно-
исследовательский ветеринарный институт

В современных условиях интенсивного развития промышленности происходит загрязнение почвы, воды, кормов, воздуха опасными для здоровья животных уровнями химического, радиоактивного, биологического загрязнения. Большие площади сельскохозяйственных угодий контаминированы тяжелыми металлами, пестицидами, бытовыми отходами. Так, например, в Свердловской области 2/3 площади активного земледелия подвергнуты техногенному загрязнению, 45 тыс. кв.км. загрязнены радионуклидами, вследствие аварии в 1957 г. на НПО "Маяк". В области загрязнено и непригодно к использованию для сельскохозяйственных и лесохозяйственных целей 32,8 тыс.га. [5]. Обострение экологической ситуации и нарушение экологического равновесия между средой и организмом, зачастую ведут к недостаточности механизмов адаптации и появлению целого ряда новых заболеваний. От полноты и совершенства адаптации в экстремальных экологических условиях зависят уровень здоровья и продуктивности сельскохозяйственных животных. Способность организма адаптироваться к изменениям внешней среды, сохранять свой гомеостаз в неадекватных условиях имеет большое значение для сохранения здоровья и предупреждения перенапряжения.

Длительное воздействие малых доз различных поллютантов приводит к тому, что организм попадет в состояние между нормой и патологией. Такие донозологические состояния возникают в результате напряжения механизмов регуляции функций в тех случаях, когда необходимо затратить больше усилий, чем обычно, чтобы обеспечить уравновешивание со средой. По мнению Р.М. Баевского [1] вначале происходит нарушение гомеостаза на уровне обмена информацией, энергией и веществом в целостном организме, которое еще не может быть отнесено к определенным органам или системам. Изменения в отдельных органах и системах в эту фазу уже могут быть выражены сильнее, чем в других, но еще не носят патологического характера и могут проявляться эпизодически. В этой фазе при использовании соответствующих методов исследования уже можно определить, какие именно патологические процессы будут преобладать в дальнейшем. Далее наступает фаза специфических изменений, когда достаточно четко можно определить характер будущего заболевания. В эту фазу развиваются специфические анатомо-морфологические изменения, и определяется "мишень" патологического процесса. В каждом организме существует "место наименьшего сопротивления" (Locus minoris resistentia), и именно оно определяет анатомо-морфологическую специфику адаптационного процесса и донозологических состояний [1, 2, 4]. При обследовании на заболеваемость выявлению подлежат не только нозологические формы, но и болезни с еще не проявившейся симптоматикой в субклинической стадии заболевания. К ним можно отнести состояния, возникающие в процессе защитно-приспособительных, адаптационных реакций организма, то есть донозологические.

Исследования проведены в хозяйствах, имеющих высокий уровень зооветеринарного обслуживания, хорошую кормовую базу, с продуктивностью коров от 4000 до 5000 л. Во всех хозяйствах изучали экологическую обстановку, определяли содержание тяжелых металлов в кормах, накопление их в органах и тканях животных, проводили клиническое обследование дойного стада. Всего было обследовано более 10000 коров. У коров 3-4 лактации брали кровь для гематологического, биохимического, иммунологического анализов..

Установлено, что содержание тяжелых металлов - свинца, кадмия, цинка, меди, железа в кормах различных хозяйств существенно отличается. Наибольшее содержание кадмия выявлено в Каменском районе (зона ВУРС), Невьянском, Салдинском, Первоуральском (хозяйства расположены в 5-7 км от металлургических заводов). Здесь содержание кадмия колебалось в силосе и сене от 0,28 до 3,7мг/кг. В этих же хозяйствах отмечено повышенное содержание железа и цинка. Уровни свинца в кормах, близкие к ПДК, или несколько превышающие их, (4,59-5,46мг/кг) выявлены в хозяйствах, расположенных вблизи от крупных автомагистралей. С кормами тяжелые металлы поступают в организм животных, где и могут накапливаться. В связи с этим было исследовано их содержание в мышечной ткани, костях, печени, почках, лимфатических узлах у коров 5-7 летнего возраста. Содержание токсикантов в органах и тканях животных варьирует в значительных пределах. Выявлено, что у животных Первоуральского, Невьянского, Каменского районов содержание меди и цинка в печени в 3-5 раз превышает ПДК, превышение по кадмию в почках составляет 270-320 %, в мышечной ткани - 185-210 %. Уровень свинца в костной ткани в отдельных хозяйствах в 6-8 раз превышает ПДК. Такой фон сказывается на клинико-иммунологическом статусе животных, влияет на течение обменных процессов. В ходе проведения диспансеризации дойного стада в обследуемых хозяйствах, было выявлено, что в зависимости от приоритетных токсикантов преобладает тот или иной вид патологии, т.е. поражаются органы "мишени". Так в хозяйствах с повышенным уровнем кадмия у 45-50 % животных в моче присутствуют белок и пигменты крови, что указывает на нарушение функции почек. При повышенных уровнях свинца до 40 % животных имеют признаки остеодистрофии и увеличение печени.

При химических воздействиях, обусловленных длительным пребыванием в загрязненной среде, возрастает роль изучения обменных процессов. Биохимический анализ крови от животных, не имеющих клинических признаков заболевания, показал, что выявляются нарушение соотношения кальция и фосфора, изменение содержания общего белка и белковых фракций, мочевины, холестерина. В качестве диагностического теста интоксикации печени тяжелыми металлами использовали определение активности транс-фераз - АсАТ и АлАТ. Данные показатели были значительно выше у животных из зоны техногенных загрязнений, особенно при высоком содержании в окружающей среде свинца. Уже в начальную стадию развития дистрофических процессов в печени, почках, сердечной мышце в крови может повышаться содержание холестерина, мочевины, изменяется соотношение белковых фракций в сторону снижения альбуминов. Такие изменения могут свидетельствовать о развитии субклинической стадии заболевания.

В механизмах адаптации большое значение имеет состояние системы крови, изменения которой являются важным показателем влияния внешней среды на организм. Благодаря особой реактивности кровь играет основополагающую роль в резистентности, а ее изменения позволяют проанализировать тонкие механизмы адаптогенеза [4]. Исследования показали, что гематологические показатели у животных из разных экологических зон колеблются в широких пределах. Так в хозяйствах с повышенным уровнем свинца и кадмия отмечено некоторое угнетение эритропоэза, содержание эритроцитов находится в пределах 4,97±0,36х1012/л, преобладают микроцитарные формы эритроцитов. Содержание гемоглобина было снижено до 82,56±2,14 г/л. Более выраженные изменения зарегистрированы в белой крови. В хозяйствах, испытывающих радиационный и техногенный прессинг (зона ВУРС), содержание лейкоцитов колебалось от 4,18±0,92х109/л до 4,92±0,75х109/л, тогда как в более благополучных районах этот показатель составлял 6,58±0,3 - 8,21±0,7х109/л. У животных, находящихся в наиболее напряженной экологической обстановке достоверно снижена продукция лимфоцитов, количество которых не превышает 2,5х109/л. Для экологически благополучной зоны это показатель составляет 4,7-5 х109/л. Выявлены также изменения абсолютного содержания моноцитов. В зоне действия ВУРС и высокого техногенного загрязнения абсолютное количество моноцитов колебалось от 246±12,2 до 294±11,9 кл./мкл, тогда как в более чистых районах абсолютное содержание моноцитов было в пределах 188,5±14,2 - 200 ±13,6 кл/мкл крови. Моноциты - это самые активные фагоцитирующие клетки периферической крови, играющие важную роль в клеточном иммунитете и в данной ситуации начинает доминировать наиболее устойчивая форма иммунологической защиты - фагоцитоз. По всей вероятности, такие нормативы сложились в процессе адаптации животных, направленной на сохранение функционального гомеостаза. Проводя сравнительный анализ фагоцитарной активности нейтрофилов крупного рогатого скота из разных экологических территорий, было выявлено, что общая ФА у животных из наиболее неблагополучных зон была значительно ниже, чем в чистых зонах (11,9±1,7 - 13,4±1,8 %). Иные показатели фагоцитоза выявлены у животных, содержащихся в условиях, исключающих техногенные выбросы, но подверженных длительному воздействию малых доз радиации. У них активность фагоцитоза составила 75,6±4,8 %. Следовательно, при длительном воздействии малых доз радиации одновременно с угнетением функции лимфоидной системы происходит активизация фагоцитоза, как явление иммунологической защиты в процессе длительной адаптации животных в данных экологических условиях.

Проведенные нами исследования по изучению состояния крупного рогатого скота в разных экологических зонах Свердловской области, показали, что адаптационный резерв у животных достаточно высок, о чем свидетельствует высокий уровень продуктивности и показатели воспроизводства. В процессе адаптации животных к сложившимся экологическим условиям, в первую очередь, происходит ряд общих изменений, проявляющихся угнетением гемопоэза, иммуносупрессией, нарушением белкового обмена. Данное обстоятельство необходимо учитывать при проведении диагностических исследований и разработке комплекса лечебно-профилактических мероприятий.

Список литературы

  1. Бабаевский Р. М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. - М.: Медицина, 1979. - 295 с.
  2. Кузник Б.И., Васильев Н.В., Цибиков Н.Н. Иммуногенез, гемостаз и неспецифическая резистентность организма. - М.: Медицина, 1989. - 320 с.
  3. Рункова Г.Г. О специфике биохимической адаптации на некоторых высших уровнях биологической интеграции. - Свердловск, 1989. - 261 с.
  4. Фирсова В.П., Мещеряков В.П. Экологическое состояние почвенного покрова Урала и его охрана. // Проблемы экологии окружающей среды. Тез.докл. науч.-практич. конф. "Уралэкология-96". Екатеринбург, 1996. - С. 19-20.
  5. Эльмурзаев Л.Э. Актуальные вопросы экологической адаптации сельскохозяйственных животных в современных условиях. // Опыт и проблемы обеспечения продовольственной безопасности государства. Екатеринбург, 1998. -С.178-181.

Резюме. Длительное воздействие малых доз различных пол-лютантов приводит к тому, что организм попадет в состояние между нормой и патологией. Такие донозологические состояния возникают в результате напряжения механизмов регуляции функций в тех случаях, когда необходимо затратить больше усилий, чем обычно, чтобы обеспечить уравновешивание со средой.

Ключевые слова: биологическое загрязнение, тяжелые металлы, токсины.

Summary.

Long-term effects of small doses of various pollutants cause that organism in status between norm and pathology. Such донозологические status arise from voltage mechanisms regulating functions in cases where you must devote more effort than usual to ensure balanced environment

Key words: biological contamination, heavy metals, toxins.

Сведения об авторах:

Донник Ирина Михайловна, директор ГНУ Уральского научно-исследовательского ветеринарного института (УрНИВИ), член-корреспондент РАСХН, д.б.н., профессор

Адрес: 620142, г.Екатеринбург, ул.Белинского, 112а, Тел. (343)257-20-44, факс (343)257-82-63

Ответственный за переписку И.А. Шкуратова, ГНУ Уральский научно-исследовательский ветеринарный институт Адрес: 620142, г.Екатеринбург, ул.Белинского, 112а, Тел. (343)257-20-44, факс (343)257-82-63

 

 
2011 © Ветеринария Кубани Разработка сайта - Интернет-Имидж