Транспортные экосистемы, транспортный стресс и «болезни движения»

Ветеринарное неблагополучие в животноводстве, связанные с ним получение продукции низкого качества и угроза безопасности здоровья населения, обусловлены комплексом факторов. Все их многообразие объединяется в три основные группы:

- нарушения экологической системы, в которой ведется получение, выращивание и использование продуктивных животных;

- дисбаланс технологии содержания и кормления животных генетически заданному уровню продуктивности;

- неадекватность резервных возможностей резистентности животного организма технологическим и другим перегрузкам, в результате которых возникает и формируется как предболезнь – стрессовая дезадаптация.

Экологическая система села, как и любая другая, включает три основных составляющих: биотоп, биоценоз и человека.

К биотопу относятся неживые элементы среды обитания живого сообщества – биоценоза. Основными элементами биотопа сельской экологической системы являются земля, вода, воздух, физические, климатогеографические факторы, возведенные человеком объекты – здания, сооружения, дороги, трубопроводы, линии электропередач и др.

Биоценоз сельской экологической системы представлен большим разнообразием сообществ живых организмов. Одни из них – сельскохозяйственные животные и растения характеризуют сельскую экосистему, как искусственную, сформированную человеком. Другие – дикие животные, растения, насекомые, микроорганизмы – являются трансформировавшимися, приспособившимися представителями природных экологических систем. В сформированном биоценозе стабильно функционирующей, сельской экологической системы каждое сообщество занимает и активно удерживает свою нишу. Свободных ниш не бывает. Их появление знаменует нарушение экосистемы, сопровождающееся неблагоприятными последствиями для продуктивных животных.

Ухудшению продуктивного здоровья животных наибольшее вредоносное действие оказывают антропогенные аномалии. Они вызывают стрессовое снижение резистентности у животных.

Можно выделить три типа антропогенных аномалий экосистемы: - техногенные, - биогенные и информационные. [2]

Техногенные аномалии имеют физическую и химическую природу. Среди аномалий физической природы, оказывающих особенно значимое неблагоприятное влияние на экосистему села, выделяются радиоактивность и дым.

Многочисленные испытания ядерного оружия, аварийные выбросы, утечки и просто повседневные выделения радионуклидов на различных производствах, создали аномалии двух типов: концентрированные по следу радиоактивного облака и равномерные фоновые. Невидимые субклинические неблагоприятные воздействия аномальной радиоактивности на экосистему села и, в частности, на сельскохозяйственных животных затрагивают физиологические системы, воспроизводство, иммунитет, генетический аппарат.

Дымы, как таковые, без соотношения к их химическому составу, также высокоактивны в качестве экологических стрессогенов. Они изменяют состояние элементов биотопа (вода, воздух, земля), и биоценоза. Здесь – неспецифическое раздражающее действие, изменение восприятия света, тепла. Для дымов также характерны рассеянный и следовый эффекты. Их специфическое неблагоприятное воздействие на все элементы экосистемы села обусловлены разнообразием химического состава. Дымы создаются городскими предприятиями, но проявляют себя в большинстве случаев на сельских и природных экосистемах.

Аномалии химической природы, при всем их разнообразии, объединяются в пять основных групп: 1- производные тяжелых металлов, 2 – пестициды, 3- удобрения, 4 – диоксиды, 5 – активные формы кислорода.

Биогенные аномалии являются прямым результатом стихийной, научно не обоснованной деятельности человека при использовании сельской экосистемы для получения продуктов питания и промышленного сырья. Биогенные аномалии в сельской экосистеме опаснее техногенных по ряду причин. Прежде всего, аномальные элементы биоценоза способны к самовоспроизводству, самосохранению и выходу из-под контроля человека.

В современной экологической системе села биогенные аномалии представлены тремя типами: 1 - вписавшиеся в экосистему и ставшие постоянными представителями биоценоза, 2 - спонтанно возникающие без видимых причин и 3 - возникающие в результате непродуманной деятельности человека.

Учитывая, что сущностью любой биогенной аномалии в экосистеме является увеличение численности особей одного из видов и передел ниш, ее динамика подчиняется определенным законам. Классическим примером являются биогенные аномалии микотоксикозов животных. Они носят прямой антропогенный характер и ежегодно воспроизводятся по одной цепочке: выращивание для грибов-продуцентов микотоксинов восприимчивых растений (источник питания грибов) – селекция с помощью протравителей резистентных к внешним неблагоприятным факторам вариантов грибов – сохранение маточного начала возбудителей в семенном материале.

В современном продуктивном животноводстве острые микотоксикозы диагностируются и с ними ведется борьба, а микотоксикозный фон, вносящий существенный вклад в симптоматику заболеваний (гепатодистрофии, гипогликемии, иммунодефициты), как правило, не принимается во внимание, хотя и наносит неисчислимый ущерб здоровью и продуктивности. Практически любой из микотоксинов относится к первому классу токсичности и вызывает 50 % гибели животных в дозах 3-5 мг/кг.

К биогенным аномалиям сельских экосистем прямого стрессорного происхождения относятся факторные инфекции. Высокая концентрация сельскохозяйственных животных (пищевых резервуаров для возбудителей) на ограниченных площадях, практически не выполнимое стремление к девастации мало изученных популяций. Периодическое освобождение ниш путем мало обоснованных дезинфекционных мероприятий и другие прямые или косвенные действия человека приводят к увеличению концентрации в среде обитания животных самых различных патогенных и условно патогенных микроорганизмов.

Информационные аномалии. Информационный голод или перегрузка оказывают на организм такое же стрессорное влияние, как и другие неблагоприятные факторы. Сельскохозяйственные животные по сравнению с дикими страдают от недостатка информации. Ежедневно ее поступает в организм птиц, свиней, коров, телят в десятки раз меньше, чем необходимо. Животные изо дня в день недополучают физических, химических и эмоциональных раздражений, к которым они приспособились ранее в течение тысячелетий.

Информационный голод вызывает пугливость, агрессивность, повышенную раздражительность с одной стороны. С другой – извращается и снижается аппетит и усвояемость корма, ухудшаются защитно-приспособительные реакции на другие неблагоприятные воздействия.

Одной из важнейших сторон кризисной ситуации в экологической системе села является дисбаланс технологии кормления и содержания сельскохозяйственных животных генетически заданному уровню их продуктивности. Классическим подтверждением этому является алиментарная анемия поросят. Селекция скороспелой многоплодной свиньи привела в противоречие возможности полноценного молокопроизводства матерью потребностям организма поросят в усвояемом железе, которое является основой гемоглобина. В результате требуется искусственное обеспечение железом новорожденных. Или синдром нарушения пищеварения у новорожденных телят и поросят. Он обусловлен: 1 – несоответствием генетически закреплённой функциональной незрелости органов пищеварительной системы и полученной путём селекции крупноплодности и высокой интенсивности набора массы тела; 2 – несоответствием генетически консервативного колострального иммунитета, с одной стороны, потребностям интенсивно растущего организма, с другой; 3 – насыщенности среды обитания новорожденных патогенной и условно патогенной микрофлорой.

Наглядным примером проявления стрессорного дисбаланса технологии содержания и кормления генетически заданному уровню продуктивности является каннибализм у птиц, свиней, пушных зверей. В этом синдроме баланс процессов возбуждения и торможения постоянно находится на грани срыва в связи с изнеженностью высокопродуктивных животных, их низкими адаптационными возможностям, с одной стороны, и массой непредсказуемых (изменение температуры, влажности, магнитные бури и др.) факторов – с другой.

Следует учитывать, что у высокопродуктивных животных в стрессовых ситуациях срыв адаптации возникает раньше, чем полная потеря продуктивности.

Стресс – общая неспецифическая реакция живой функциональной системы в ответ на изменение условий жизнедеятельности или неблагоприятные воздействия внешней среды, которая характеризуется комплексом мобилизационных перестроек, направленных на формирование специфической ответной реакции с целью сохранения продуктивного здоровья.

Как состояние между нормой и патологией, здоровьем и болезнью, стресс является своеобразным мерилом адаптивности экологической системы, в которой ведут получение, выращивание и использование продуктивных животных.

Стрессовая реакция является динамическим процессом, который протекает стадийно. Первая стадия - тревоги, возникает непосредственно в ответ на действие раздражителя независимо от его характера и происхождения. Являясь аварийной, она носит мобилизующий характер и протекает в две фазы: шока и противошока.

В фазу шока снижается сопротивляемость организма к действовавшему до этого раздражителю. В обмене веществ распад превалирует над синтезом. Угнетаются физиологические процессы. В нервной системе тормозные про­цессы пересиливают возбудительные. Падает тонус гладкой и поперечнополосатой мускулатуры. Увеличивается проницаемость сосудов. Отсюда кровенаполнение органов и кровоизлияния. Увеличенное выделение гистамина ведет к изъязвлению слизистой оболочки желудка и кишечника.

Фаза шока наиболее неспецифична в стресс-реакции. Для нее характерны при полноценном формировании специфического ответа: 1 - гипертрофия надпочечников, связанная с усилением синтеза кортикостероидов; 2- инволюция тимуса и селезенки, обусловленная выбросом из депо в кровь клеточных факторов иммунологической резистентности; 3 - гипергликемия, как результат превращения гликогена в глюкозу (в мышцах и печени); 4 - гипохолестеринемия, вследствие включения жиров в процесс энергообразования; 5 - язвообразование на слизистых вслед­ствие повышения проницаемости мембран, выделения из лизосом гиалуронидазы и гистамина; 6 - падение массы тела, как следствие превалирования катаболических процессов над анаболическими.

Продолжительность фазы шока и ее исход зависят от силы раздражителя и состояния резистентности организма.

Различают общую, групповую и специфическую резистентность (сопротивляемость). Общая резистентность представляет собой биологическую основу, на которой формируется специфическая сопротивляемость, а па­раллельно и групповая. Уровень общей резистентности определяется генетически детерминированной интенсивностью энергетически напряженно­го функционирования ферментов. Запас её - сроками возникновения энер­гетического дефицита после воздействия раздражителя. Мобильность общей резистентности определяется способностью регуляторных механизмов на организменном, системном и клеточном уровнях интеграции переключать энергетические потоки и пластические ресурсы на критические направления при формировании процессов адаптации.

Групповая резистентность характеризует общие защитные реакции группы факторов с одним механизмом неблагоприятного действия. Возникает неспецифическая иммунологическая резистентность клеточной и гуморальной природы.

Специфическая резистентность характеризуется, как способность организма противостоять нарушению гомеостаза каким-то неблагоприятным факторам при однократном и повторяющемся воздействиях.

Если раздражение адекватно адаптивным возможностям живой функциональной системы, фаза шока стресс-реакции переходит в свою противоположность. В фазу противошока формирование повышенной общей групповой и специфической сопротивляемости. В обме­не веществ превалируют синтетические процессы. Масса тела восстанавливается. Прекращаются гипертрофия надпо­чечников и инволюция тимико-лимфатической системы. Повышается мышечный и сосудистый тонус. Увеличивается объем циркулирующей крови. Стадия тревоги перерастает в стадию резистентности.

Стадия резистентности представляет собой новую норму. Живая функциональная системы как бы восстанавливает индивидуальную эколого-адаптивную гармонию.

К факторам, вызывающим технологический стресс, относятся следующие:

Ранний отъем характерен в большей степени для свиноводства и молочного скотоводства. Он непосредственно обусловлен интенсивной технологией производства продуктов животноводства. Снижение резистентности возникает в результате вызванной ранним отъемом неподготовленности новорожденного к самостоятельному взаимодействию с окружающей средой. Ведущими признаками снижения резистентности являются: замедление интенсивности роста, уменьшение содержания эритроцитов в крови и их способности к переносу инсулина, увеличение концентрации катехоламинов, кортизола и снижение уровня тиреоидных гормонов в крови, уменьшение активности костного мозга, снижение активности антиоксидантной защитной системы организма.

Перегруппировки и перемещения характерны для конвейерной технологии промышленного животноводства. Ведущим признаком снижения резистентности становится борьба за лидерство – ранговый стресс. Он ведет к перевозбуждению животных и, как следствию его, травмам, каннибализму, потере аппетита, снижению интенсивности роста, уменьшению продуктивности. Изменяется поведенческий стереотип.

Затраты времени на угрозы, нападения и защиту увеличиваются на 20-30 %. Затраты времени на прием пищи и отдых уменьшаются на 10-20 %. Антимикробная и противо­вирусная активность слизистых оболочек и крови уменьшает­ся на 30-40 %. Увеличивается проницаемость мембран клеток кожи и слизистых оболочек. Изменяется рН содержимого желудочно-кишечного тракта в щелочную среду. Это спо­собствует дисбактериозу. Потеря щелочного резерва крови ведет к бактериемии. В результате на 40-60% повышается чувствительность организма к новой микрофлоре. Возникают желудочно-кишечные, респираторные и другие инфекци­онные и незаразные болезни.

Ведущим фактором снижения резистентности является транспортировка. Вместе с ней на животных неблагоприятно действует комплекс причин: изменение привычного ритма содержания и кормления, перегруппировки, перемещения, смена обслуживающего персонала и микроклимата. Ведущими признаками снижения резистентности являются: потеря до 5% массы тела в период транспортировки, а в последующем – угнетение роста. Животные беспокоятся, часто возникает «транспортная лихорадка». Во время перевозки повышаются мышечный тонус, диурез и де­фекация. Увеличиваются рефлекторная возбудимость и по­тоотделение. В результате – общая дегидратация организма, относительное увеличение в крови содержания эритроцитов, гемоглобина, лейкоцитов и различных метаболитов, особенно гормональных веществ, белковых фракций, ферментов, азотистых продуктов. Возникает гипоксия мышечных и паренхиматозных тканей. Все это ведет к резкой, до 60 %, интенсификации катаболизма. Изменения в организме обна­руживаются в течение 20-35 дней, а иногда и дольше. Сни­жение резистентности при транспортировке часто провоци­рует возникновение желудочно-кишечных и респираторных инфекций и незаразных болезней.

Вакцинации постоянно сопутствуют промышленному животноводству. Снижение резистентности обусловлено фор­мированием специфического иммунитета, которое начиняется на 3-5 день после вакцинации и заканчивается на 12-18 день. При вакцинации снижаются интенсивность роста и продуктивность крупного рогатого скота, свиней и птиц. По­вышается чувствительность к другим стресс-факторам.

Эмоционально-болевые воздействия возникают в ре­зультате смены обслуживающего персонала и технологиче­ских приемов, зооветманипуляций, связанных с взвешива­нием, каудоэктомией, кастрацией, удалением клюва, а также с действием других стресс-факторов.

Гипокинезия вызывает хроническое снижение резистентности. Постоянно сопутствует промышленному животноводству и наносит большой ущерб. Ее неблагоприятное действие на организм очень сложно по физиолого-биохимическим механизмам. Оно охватывает все стороны существования животного, ухудшая здоровье, уменьшая продуктивность, угнетая воспроизводительную способность. Вначале гипокинезия не вызывает заметных изменений. Снижение резистентности наблюдают при хроническом течении и постоянно сопровождающих ее дополнительных неблагоприятных воздействиях. Здесь у животных прекращаются рост и развитие. До минимума сводится продуктивность и плодовитость. При минимальном дополнительном разрешающем факторе возникает патология.

При длительном воздействии гипокинезия истощает запас резистентности. Она имеет неблагоприятный прогноз и не поддается регулированию.

Производственные шумы особенно присущи промыш­ленному птицеводству, откормочному свиноводству и ското­водству, где непосредственно в помещениях с животными широко и постоянно используют различные машины и меха­низмы. Снижение резистентности связано с хроническим стрессом. Высокий уровень шума (90—100 децибел) вызы­вает угнетение общего состояния и снижение продуктивности, особенно птиц. При низком и среднем уровне шума (60—90 децибел) повышается возбудимость, которая часто проявляется каннибализмом и высокой агрессивностью, особенно высокопродуктивных пород и линий птиц и свиней.

Фармакологическое обеспечение продуктивного здоровья животных в качестве обязательного элемента технологии включает использование адаптогенов стресс–корректоров, антиоксидантов, иммуномодуляторов, детоксикантов.

Адаптогены - фармакологические препараты и биологически активные вещества, повышающие общую резистентность живой функциональной системы при стрессе. Другими словами, это лекарство не от болезней, а для здоровья. Это препараты, регулирующие, корректирующие течение общего синдрома адаптации (стресса) и способствующие уменьшению его отрицательных последствий. [8]

Каждый из адаптогенов имеет собственный механизм действия и обладает в связи с этим определенной специфичностью действия. Но всем им присущи низкая токсичность, отсутствие побочных отрицательных эффектов при использовании на протяжении всей жизни животного.

Адаптогены стресс-корректоры наиболее целесообразно применять в предвидении технологического стресса и на протяжении стадии тревоги его течения. Препараты, оказывающие адаптогенное стресс-корректорное действие, относятся к следующим группам.

1. Собственно адаптогены природного и синтетического происхождения. Это: препараты группы женьшеня - элеутерококк, левзея, золотой корень; чуфа, дибазол, седатин, олипифат; витамины - В₁₂, В₁₅,С, Е; метаболиты - фумаровая, янтарная кислоты, фенибут и другие.

2. Препараты, проявляющие кроме основного ещё и адаптогенное действие. К ним относятся антиоксиданты, иммуностимуляторы, нейролептики, нейроплегики и др.

Для снижения возбудимости и агрессивности животных и птиц применяют парентерально психодепрессанты: аминазин - в смеси с кормом крупному рогатому скоту  0,7 - 1,0 мг/кг массы тела, свиньям  0,25 - 0,5 мг/кг, ку­рам – 150 - 200 мг/кг комбикорма за сутки до и в течение 5 - 7 дней после стресс-воздействия или парентерально перед неблагоприятным воздействием за 30 - 60 мин в дозе 1,0 - 1,5 мг/кг массы тела; феназепам  выпаивают или скармливают молодняку крупного рогатого скота и свиней в дозе 0,15 - 0,3 мг/кг, птице - 0,3 мг/кг корма перед воздействием и в течение 5 - 7 дней после него.

Для повышения общей резистентности за 5 - 7 дней до и в течение 10 - 14 дней после стресс - воздействия перорально применяют вещества в дозах (на 1 кг массы тела): экстракт элеутерококка крупному рогатому скоту, свиньям  0,05 - 0,1 мл, курам и бройлерным цыплятам  0,2 мл на голову; дибазол  крупному рогатому скоту, свиньям – 1 -10 мг, птице  1 мг; кватерин  крупному рогатому скоту, свиньям – 10 - 25 мг, птице  0,5 - 1,0 г на 1 кг комбикорма; янтарную кислоту - свиньям – 20 - 40 мг, птице  50 мг/кг комбикорма; фумаровую кислоту  1 г/кг комби­корма или 0,1 г/кг массы тела всем видам животных; фенибут  в смеси с кормом крупному рогатому скоту и свиньям в дозе 5 - 10 мг/кг массы тела, птице – 50 - 100 мг/кг комбикорма в течение 10 - 15 дней до и после стресс-воздействия.

Адаптогены применяют индивидуально и групповым способом: внутрь в чистом виде, с водой или кормом; аэрозольно и парентерально. Они дают оптимальный эффект при попадании в организм до стресс - воздействия и в период формирования стадии резистентности. Дозировка, схема применения, способ введения и сроки убоя животных - согласно наставлениям.

Вопросы для самоконтроля:

-каковы особенности присущи транспортным экосистемам?

- какие изменения в организме животных происходят в результате транспортного стресса?

- возможно ли профилактировать транспортные стрессы?