Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Методы исследования вариабельности сердечного ритма крупного рогатого скота. Учебное пособие
.pdf
В настоящее время установлено, что в последовательности
кардиоинтервалов закодирована информация о процессах протекающих не
только в самом сердце, но и в различных звеньях системы управления- в
нервных центрах и сплетениях, железах внутренней секреции и т.д.
Синусовый узел- особый аппарат регуляции физиологических
процессов, является индикатором функционального состояния системы
управления ритмом сердца. Синусовый узел выбирает адекватные значения
(ЧСС, продолжительность интервалов, их последовательность) ритма сердца
в каждой конкретной ситуации.
Синусовый узел, блуждающие нервы, их ядра в продолговатом мозгу
представляют собой рабочие элементы автономного контура регуляции.
Автономная регуляция сердечного ритма характеризуется выраженной
дыхательной аритмией.
Однако синусовый узел может контролироваться и центральными
звеньями управления. Это приводит к ослаблению дыхательного компонента
синусовой аритмии и усилению недыхательного.
Общий подход к оценке вариабельности ритма заключается в том, что
более высокие уровни управления рассматриваются как ингибиторы более
низких уровней, период колебания ритма сердца связан с уровнем
управления: чем больше период, тем выше уровень управления. При
оптимальном регулировании управление происходит с минимальным
участием высших уровней [30].
Исходный вегетативный тонус (ИВТ) при исследованиях крупного
рогатого скота рассчитывается по интегральному показателю, отражающему
степень централизации управления сердечным ритмом, характеризующему
активность механизмов симпатической регуляции, состояние центрального
контура - индексу напряжения(ИН).В рамках хозяйственного применения
методов ВСР для прогнозирования молочной продуктивности интересны
исследования взаимосвязи молочной продуктивности и параметрических
показателей кардиоинтервалометрических исследований(таблица 1).
11
Таблица 1– Индекс напряжения и исходный вегетативный тонус
Группы
коров
Продуктивность коров
ИН, у. е.
ИВТ по ИН
1а
Высокопродуктивные
100-200
Нормотония
1б
Высокопродуктивные
200-300
Симпатикотония
2
Убывающая продуктивность
Более 350
Гиперсимпатикот
ония
3а
Низкопродуктивные
более 350
Гиперсимпатикот
ония
3б
Низкопродуктивные
Менее 100
Ваготония
регуляторных систем групп коров с разнымудоем.
Оценка ИВТ для коров: нормотония (сбалансированное состояние
регуляторных систем ВНС) характеризуется ИН равным 100-200 у. е,
ваготония ИН менее 100 у. е, симпатикотония с умеренным преобладанием
симпатического отдела ИН 200-300, гиперсимпатикотония - ИН более 300 у.
е (эти значения могут свидетельствовать о перенапряжении регуляторных
систем).
В таблице приводятся хозяйственные характеристики животных в
зависимости от показателей удоев по трем лактациям.
В первой группе коровы с высокими показателями продуктивности по
всем учитываемым лактациям.
12
Во второй группе коровы, в первую лактацию причисленные к
высокопродуктивным коровам, но в последующие лактации резко снизившие
молочную продуктивность, т.е. коровы с убывающей продуктивностью.
В третью группу вошли коровы с низкими показателями по всем
учитываемым лактациям.
Анализ таблицы показывает, что ИН высокопродуктивных коров,
характеризующихся стабильной лактационной кривой находится в пределах
100-200 у. е. в 64 % случаев и в пределах 200-300 у.е. в 36 % случаев
Исходный вегетативный тонус в первом случае оценивается как нормотония,
во втором как умеренная симпатикотония. Это свидетельствует о том, что
здоровый организм высокопродуктивных коров обладает достаточным
запасом функциональных резервов (метаболических, энергетических,
информационных) и отвечает на нагрузку, обеспечиваемую лактационным
процессом, так называемым рабочим напряжением регуляторных систем,
сохраняя вегетативный гомеостаз. В данном случае наблюдается
преобладание автономного контура регуляции.
Однако выявлена группа коров 2, которая имеет высокие показатели
молочной продуктивности в первую лактацию, но в последующие лактации
молочная продуктивность падает. Анализ исходного вегетативного тонуса
предполагает гиперсимпатикотонию. Индекс напряжения в этой группе
коров более 350 у.е. Это говорит о недостаточности функциональныхоперативных резервов, расходуемых автономными регуляторными
механизмами для адаптации к лактационному процессу. Вегетативный
гомеостаз нарушается. Недостаток функциональных резервов автономной
системы компенсируется центральным механизмом регуляции, что позволяет
получить необходимый конечный результат в первую лактацию, однако
подобный уровень функционирования систем приводит к высокой степени
13
напряжения, подобная «цена адаптации» приводит к снижению
y=4475.27+7.45*x-0.014*x^2
индекс напряжения, уе
удой, кг
0
2000
4000
6000
8000
10000
100 200 300 400 500 600 700 800
лактационной функции в последующие лактации.
Группа коров 3а характеризуется низкой продуктивностью. Индекс
напряжения более 350 у. е. Исходный вегетативный тонус предполагает
гиперсимпатикотонию. Для этой группы коров характерно усиление тонуса
симпатического отдела вегетативной нервной системы, что указывает на
централизацию управления сердечным ритмом. Постоянное активирование
центрального контура регуляции приводит к постоянному напряжению
регуляторных систем. Подобная недостаточность механизмов адаптации
означает снижение надежности биосистемы и возможность перехода от
здоровья к болезни. В нашем случае в 9% этой группы коров наблюдались
патологические отклонения.
3б группа –низкопродуктивные коровы с исходной ваготонической
направленностью в функционировании сердечнососудистой системы. Индекс
напряжения менее 100.
Взаимосвязь удоя коров с индексом напряжения имеет достоверную
параболическую зависимость (рис. 1).
14
Рисунок 1 – Параболическая зависимость удоя коров первотелок с индексом
Показатель
Уравнение
зависимости
Коэф.
коррел.
Коэф
детерм,%
Достовер
ность
ИН
y=4475,27+7,44×v19-
0,01×v192
0,49
24,15
Р<0,05
напряжения регуляторных систем организма.
Анализ рис. 4 показывает, что отклонение от значения ИН 100-300 у.е,
как в сторону увеличения, так в сторону уменьшения (ветви параболы
направлены вниз) сопряжено с уменьшением удоя. Вершина параболы
находится в диапазоне значений ИН 200-300 у.е, это объясняется тем, что у
коров с наибольшим уровнем удоя наблюдается умеренная симпатикотония.
В таблице 2 приведена корреляционная зависимость удоя коров с
индексом напряжения.
Таблица 2– Корреляционная взаимосвязь удоя коров
первотелок с индексом напряжения регуляторных систем организма
прогнозировать вероятный удой при заданном значении ИН.
Коэффициент вариабельности 24,15 %.
вегетативной регуляции, основываясь на показателях индекса напряжения
была проведена статистическая обработка и построена классификационная
матрица ( таблица 3).
Используя квадратичную функцию уравнения зависимости возможно
Зависимость достоверна, Р < 0,05. Коэффициент корреляции 0,49.
Для подтверждения корректности классификации групп принципу
15
Таблица 3–Классификационная матрица
Percent
G_1:1
G_2:2
G_3:3
G_4:4
G_5:5
Correct
p=.1429
p=.14286
p=.22857
p=.12857
p=.18571
G_1:1 1а
95.4545
21 1 0 0 0
G_2:2 1б
80.0000
2 8 0 0 0
G_3:3 2
100.0000
0 0 16 0 0
G_4:4 3а
100.0000
0 0 0 9 0
G_5:53б
100.0000
0 0 0 0 13
Total
95.7143
23 9 16 9 13
1а
1б 2 3а
3б
1а
0,0000
4,45892
62,06136
52,2437
96,8186
Матрица классификации содержит число образцов, корректно
классифицированных и тех, которые попали не в свои совокупности
(группы). Анализ матрицы показывает, что в группах 3,4,5 наблюдается
правильный процент классификации. В группах 1 и 2 из всего массива
данных только в 1 случае из 21 во 1группе и в 2 случае из 8 в 2 группе имела
место неправильная группировка. Т.о. в целом классификация выполнена
корректно.
Дополнительно правильность обособления групп подтверждалась
определением степени различий между группами по квадрату расстояния
Махалонобиса D2, которому соответствует аппроксимированный критерий
Фишера F(таблица 4).
16
1б
1,06906
0,00000
68,18460
57,7040
97,2094
2
20,66618
14,59620
0,00000
15,1472
90,2822
3а
11,51798
9,30080
3,00758
0,0000
134,7864
3б
28,13691
19,02582
22,90560
24,62171
0,0000
Таблица 4–Квадрат расстояния Махалонобиса D2 (выше главной
диагонали) и значения F-статистики Фишера для оценки различий между
группами (ниже главной диагонали)
Различия достоверны при р<0,01. Расстояние между 1а и 1б группами не
достоверное
Результаты расчетов позволяют отвергнуть нулевую гипотезу о
равенстве групповых средних на высоком уровне значимости (<0,01).
Максимальная величина расстояния(D2=134,79) указывает на
наибольшее расхождение между 3а и 3б группами; наименьшее (1,07) –
между 1а и 1б группами. Проведенные исследования подтверждают
правильность классификации групп по принципу вегетативной регуляции,
основываясь на показателях индекса напряжения.
Важным хозяйственным показателем является такая характеристика,
как скорость молокоотдачи.
Установлена взаимосвязь скорости молокоотдачи у коров с разным
исходным вегетативным тонусом (таблица 5).
17
Группы
коров
Скорость
молоко
отдачи, кг/м
ИН, у. е.
ИВТ по ИН
1а
1,74±0,65
100-200
Нормония
1б
1,78±0,06
200-300
Симпатикотония
2
1,54±0,10
> 350
Гиперсимпатикотония
3а
1,63±0,05
> 350
Гиперсимпатикотония
3б
1,05±0,04
<100
Ваготония
Таблица 5–Индекс напряжения и исходный вегетативный тонус
регуляторных систем групп коров с разной молочной продуктивностью
Анализ таблицы показывает, у высокопродуктивных коров с исходным
вегетативным тонусом- нормонией (1а группа) , а так же умеренной
симпатикотонией (1б группа) скорость молокоотдачи высокая и составляет
1,74±0,65 кг/м 1,78±0,06 кг/м соответственно. Скорость молокоотдачи у
коров с гиперсимпатикотонией ниже, чем у коров с нормонией и умеренной
симпатикотонией и составляет в группе 2 1,54±0,10кг/м (P< 0,05), в группе
за1,63±0,05 кг/м (P< 0,05).
Группа 3б –низкопродуктивные коровы с исходной ваготонической
направленностью в функционировании сердечнососудистой системы. Эта
группа коров характеризуется самыми низкими показателями скорости
молокоотдачи 1,05±0,04 кг/м (P< 0,001).
Установлена взаимосвязь числовых характеристик вариационных
пульсограмм и молочной продуктивностью коров-первотелок (таблица 6).
18
Таблица 6 – Числовые характеристики вариационных пульсограмм у коров
Группы
коров
Мо, с
АМо, %
∆Х, с
1а
0,78±0,02
42,19±2,30
0,21±0,02
1б
0,79±0,03
54,78±2,49
0,16±0,01
2
0,74±0,03
63,2±3,00
0,09±0,01
3а
0,72±0,02
65,32±1,94
0,10±0,01
3б
0,91±0,04
34,46±2,62
0,35±0,06
с разной молочной продуктивностью
Сравнительный анализ диапазона значений наиболее часто
встречающихся R-R интервалов, то есть моды (Мо) указывает на разный
уровень функционирования системы кровообращения у коров с разной
молочной продуктивностью.
Самый низкий показатель Мо наблюдается у низкопродуктивных коров
3 а группы 0,72±0,02с. (Р<0,05). Уменьшение наиболее часто встречающихся
интервалов R-R коров этой группы объясняется симпатоадреналиновым
влиянием на ритм сердца, что идентифицируется с деятельностью
центрального контура регуляции. Функцию водителя ритма в этом случае
берут на себя клетки, расположенные в верхней части синусового узла. Эти
клетки обладают высокой возбудимостью. В результате время между
отдельными кардиоциклами уменьшается, а частота сердечных сокращений
соответственно увеличивается.
У коров 1а и 1б групп значение моды меньше и составляет
0,78±0,02с.(Р<0,05) и 0,79±0,03 с. соответственно.
19
Самая высокая длительность наиболее часто встречающихся
интервалов R-R регистрируется на ЭКГ низкопродуктивных коров 3б
группы 0,91±0,04 (Р<0,005). Ваготонические явления приводят к снижению
сократительных функций миокарда, соответственно уменьшается число
сердечных сокращений, наблюдается брадикардия. При брадикардии в
качестве водителя ритма выступают клетки, расположенные в нижней части
синусового узла.
Сравнительный анализ амплитуды моды,отражающей
стабилизирующий (мобилизирующий) эффект централизации управления
ритмом сердца,у коров с разной молочной продуктивностью выявил, что
наиболее высокий показатель АМо характерен для низкопродуктивных коров
3а группы, он составляет 65,32±1,94% (Р<0,005). Высокий показатель числа
кардиоинтервалов, соответствующих диапазону моды свидетельствует о
усилении недыхательного компонента синусовой аритмии, обусловленной
влиянием симпатической вегетативной нервной системы, как следствие
включения в процесс управления сердечным ритмом центрального контура
регуляции. Аналогичный процесс характерен для коров второй группы,
однако симпатикоадреналиновое влияние на сердце в этом случае несколько
меньше, чем в предыдущим – амплитуда моды составляет 63,2±3,00%
(Р<0,001).
Для коров 1а и 1 б групп амплитуда моды составляет 42,19±2,30%
(Р<0,001) и 54,78±2,49% (Р<0,001) соответственно, это значительно меньше,
чем в первых двух случаях и указывает на высокую степень вариативности,
что свидетельствует о слабой централизации управления сердечным ритмом
и преобладание автономного контура регуляции.
Сравнительный анализ степени вариативности значений
кардиоинтервалов показал, что вариационный размах, указывающий на
максимальную амплитуду колебаний значений R-R интервалов и в данном
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]