Возрастная физиология животных. Возрастная физиология
 Скачать 4.36 Mb.
|
|
Вопросы: 1. Поясните теории роста животных, их сущность. 2. Охарактеризуйте особенности роста скелета и внутренних органов. 3. Поясните особенности телосложения животных. 4. Как происходит онтогенез скелета животных. 5. Как происходит онтогенез мускулатуры животных. 6. Охарактеризуйте особенности онтогенеза жировой ткани у бычков. 5 – 6. Физиология пищеварения животных в различные возрастные периоды 5.1. Питание организма в онтогенезе У млекопитающих можно выделить 4 периода питания в онтогенезе: В герминальном периоде потребность в питании удовлетворяется за счет кислорода, растворенного в секрете слизистой оболочки труб и матки. Второй период - эмбриональный - кислород и питательные вещества эмбриотрофа (маточного молока), расщепленные ферментами трофобласта, поступают в полость бластоциста и переходят в клетки эмбриобласта. В третий период - эмбриофетальный - клетки желчного мешка выделяют ферменты, в частности протеолитические, воздействующие на белки желточного мешка. В этот период начинается образование аллантоидной плаценты, поэтому питание уже частично становится гематотрофным, т. е. используются питательные вещества материнской крови, переходящие через плаценту. В четвертый – фетальный период – источником питания для плода являются не только питательные вещества, содержащиеся в крови матери, но и вещества околоплодных вод. Пепсин ращепляет белки амниотической жидкости, но он не действует на белки яиц и мяса. Гидролизация фибрина и казеина под действием пепсина происходит только частичная. После рождения - лактотрофное питание, пищеварительные железы адаптируются к новому виду пищи, пепсин способен подвергать гидролизу фибрин и казеин, но еще не способен воздействовать на белки яйца, мяса и белки растительного происхождения. Пепсин действует не на все белки молока (альбумины и глобулины у новорожденных и позже почти не перевариваются и в неизменном виде всасываются через стенку кишечника в кровь). Трипсин гидрализует только казеин, предварительно подвергнувшийся действию пепсина. Липаза в ранний молочный период действует слабо, этот недостаток компенсируется действием липазы, содержащейся в молоке матери. 5.2. Пищевая мотивация новорожденных Сразу же после рождения пищевой центр животных приобретает высокую возбудимость. Это выражается в искательных пищевых реакциях и осуществлении интенсивных сосательных движений. Обычно теленок, ягненок и жеребенок начинают сосать в первые 3 часа после рождения. У поросят эндогенное возбуждение пищевого центра длится 1,5-2 часа. У новорожденных хорошо развит сосательный аппарат и обширное рецептивное поле сосательного рефлекса (область губ, крыльев носа, прилегающие области языка), однако, начиная, с 4-5 часа после рождения, рецептивное поле сосательного рефлекса быстро суживается. В случае позднего кормления новорожденного пищевой центр постепенно утрачивает возбудимость к обеднению крови питательными веществами и сосательный рефлекс может быть вызван только при вкладывании соска в полость рта и после длительного латентного периода. При этом наблюдается значительная задержка (до 44 часов) освобождения кишечника от мекония. 6. Возрастные особенности пищеварения 6.1. Возрастные особенности пищеварения у крупного рогатого скота Рост и развитие отделов многокамерного желудка телят происходит неравномерно: до конца первой половины внутриутробного развития быстрее развивается рубец, затем ускоряется развитие сычуга. Рубец, сетка и книжка с большей интенсивностью растут в постнатальный, а сычуг — во внутриутробный период. Кишечник в целом и особенно его толстый отдел энергичнее растут во внутриутробный период. У 3-месячного плода вес рубца составляет 50,6%, книжки - 24,57, сычуга - 15,37, сетки - 9,46%. Ко времени рождения первое место по величине занимает сычуг - 41%, затем рубец - 37,5, далее книжка - 14 и сетка - 7,5% к весу всего многокамерного желудка. У взрослого крупного рогатого скота рубец составляет по весу 59,1%, книжка - 22,5, сычуг - 11,6 и сетка - 6,8% веса всего многокамерного желудка. К рождению у телят начинают функционировать нервные центры акта сосания и рефлекса пищевого желоба. Рефлекс пищеводного желоба хорошо проявляется у телят до 2 - месячного возраста, а затем он постепенно угасает. У взрослых жвачных животных околоушные слюнные железы секретируют непрерывно, то у телят непрерывность секреции этих желез устанавливается с 3-месячного возраста. От рождения до 3 месяцев околоушные железы у телят секретируют только во время кормления их молоком. С переходом на растительные корма увеличивается количество выделяемой слюны и повышается ее щелочность. Первые жвачные периоды у телят проявляются в трехнедельном возрасте. В течение суток наблюдается 3…4 жвачных периода длительностью по 5…10 минут каждый, а у 2…3 - месячных телят жвачка появляется через 80…100 минут и длится каждый раз около 15 минут. В ранний молочный период микробиологические процессы в преджелудках ограничены и синтетическая деятельность микрофлоры рубца имеет сравнительно небольшое значение. В молочный период у телят преобладает тип кишечного пищеварения, в это время достаточно хорошо функционируют поджелудочная и кишечные железы. При переводе телят с молочного кормления на растительные корма меняется не только тип кормления, но и пищеварения: кишечный тип пищеварения, свойственный телятам-молочникам, заменяется желудочно-кишечным, характерным для взрослых животных. Желудочно-кишечный тракт новорождённых телят при cкармливании молозива в первый час жизни заселяется грамположительной микрофлорой. Если же молозиво давать через 3…6 часов после рождения, то желудочно-кишечный тракт заселяется неблагоприятной гнилостной и ложномолочной флорой, что может вызвать желудочно-кишечные заболевания. Рубцовая микрофлора у телят особенно бурно развивается в начале потребления грубых кормов. Количество инфузорий в 1 г содержимого рубца может достигать 1 млн., с возрастом телят количество инфузорий увеличивается. В рубце жвачных животных происходит усиленный синтез витаминов группы В и витамина К. Способность синтезировать витамины появляется у телят с момента потребления грубых кормов. В подсосный период, когда функция рубца еще недостаточно развита, телята должны получать с кормом незаменимые аминокислоты и витамины группы В. Наиболее высокой переваривающей силой сычужный сок обладает в молочный период, в переходный период он снижается, особенно в возрасте 3…4 месяцев. Кислотность сычужного сока у телят в молочный период довольно высокая, а при переводе животных на растительные корма она несколько снижается, а затем вновь повышается. Поджелудочная железа у телят секретирует непрерывно. В соке обнаружены ферменты: трипсин, амилаза и липаза. Кишечный сок гидролизует пептоны и белки молока с образованием аминного азота. На другие нативные белки (фибрин, вареное мясо, яичный белок) он не оказывает заметного действия. Наибольшая пептидазная активность кишечного сока отмечена в период перевода молодняка с молочных на растительные корма. Липолитическая активность сока у животных в месячном возрасте наименьшая, в 4—5-месячном возрасте она максимальная, а затем ее активность снижается. Кишечный сок в молочный и растительный периоды кормления молодняка почти не гидролизует крахмал и мальтозу. Активность кишечной лактазы с возрастом телят снижается. Желчеотделение у телят происходит непрерывно. Секреция сока слепой кишки непрерывна и с возрастом усиливается. Сок слепой кишки телят обладает пептидазной, фосфатазной, амилолитической и липолитической активностью. 6.2. Возрастные особенности пищеварения у свиней Пищеварительные органы во внутриутробный период у свиней, такие же как и у других сельскохозяйственных животных. В течение всего постнатального развития у свиней происходит увеличение толщины железистого слоя слизистой оболочки области дна желудка. С возрастом поросят железы области дна желудка, удлиняясь, становятся уже, увеличиваются размеры желез, а соединительнотканые прослойки между железами становятся тоньше. Слизистая оболочка тонкого отдела кишечника развивается быстрее, чем толстого. У подсосных поросят ворсинки двенадцатиперстной, подвздошной и тощей кишок заметно разнятся между собой, а в послемолочный период они уже не имеют существенного различия. У новорожденных поросят относительно хорошо развит кишечник. После рождения поросят происходит ускоренное развитие органов пищеварения. Если у новорожденного поросенка емкость желудка составляет 25 мл, то к годовалому возрасту - 3,5…4,0 л. Длина кишечника увеличивается в 4…5 раз, а емкость - в сотни раз. В возрасте от 2 до 8 месяцев пищеварительные органы усиленно растут, затем темп роста замедляется. В это время рост пищеварительных органов опережает рост организма в целом. Характерной особенностью желудочной секреции у поросят - сосунов является отсутствие рефлекторной фазы сокоотделения, в то время как у взрослых свиней она хорошо выражена. У взрослых свиней больше желудочного сока выделяется днем, а у поросят-сосунов - ночью. Поросята-отъемыши по характеру сокоотделения занимают среднее место. У поросят раннего возраста в желудочном соке совершенно отсутствует свободная соляная кислота. В этом возрасте у них выделяется малое количество кислоты, которая быстро связывается слизью. Это явление возрастной ахлоргидрии и является важной возрастной особенностью желудочного пищеварения у поросят. При отсутствии свободной кислоты в желудочном соке усиленно развивается микрофлора, что может быть причиной желудочно-кишечных заболеваний у подсосных поросят. Если у взрослых свиней на долю свободной соляной кислоты приходится в среднем 90%, а связанной 10%, то у поросят - сосунов связанной кислоты больше, чем свободной. В содержимом желудка свободная соляная кислота появляется с 25…30-дневного возраста поросят, хотя небольшие ее количества можно иногда обнаружить даже у 3 - дневных животных. Наличие периода возрастной ахлоргидрии затем сменяется периодом пониженной кислотности желудочного сока. Кислотность желудочного сока обусловливается соляной кислотой, которую и считают активатором пепсиногена. Но им могут быть и другие кислоты. В желудочном содержимом поросят раннего возраста обнаруживается молочная кислота, а также уксусная (служат активатором пепсиногена). На протяжении всего периода возрастной ахлоргидрии желудочный сок не может проявить своего переваривающего действия, поэтому хорошо протекает кишечное пищеварение у поросят, что и обеспечивает высокую переваримость белков молока. У свиней поджелудочный сок отделяется непрерывно. Интенсивность деятельности поджелудочной железы у свиней относительно выше, чем у других сельскохозяйственных животных. В период возрастной ахлоргндрии активность поджелудочного сока очень высокая и, таким образом, недостаточное желудочное пищеварение компенсируется повышенной активностью поджелудочной железы. В подсосный период поросята питаются молоком, богатым белком и жиром. В соответствии с этим в этот период очень высокая протеолитическая и липолитическая активность поджелудочного сока. После отъема ферментативная активность поджелудочного сока (белковая и жировая) снижается. Скармливание поросятам грубых и сочных кормов (свеклы, травы, моркови) усиливает секреторную деятельность пищеварительных желез. Вопросы: 1. Как происходит питание организма млекопитающих в онтогенезе. 2. Как проявляется пищевая мотивация новорожденных. 3. Что включает в себя рецептивное поле сосательного рефлекса. 4. Охарактеризуйте возрастные особенности пищеварения у крупного рогатого скота. 5. Охарактеризуйте возрастные особенности пищеварения у свиней. 6. Что понимают под явлением возрастной ахлоргидрии свиней. 7. Какие процессы происходят в рубце у телят при потреблении грубых кормов. 8. Какой тип пищеварения преобладает у телят в молочный период. 7. Возрастные особенности систем организма 7. 1. Возрастные особенности сердечно - сосудистой, дыхательной и кровеносной систем 7.1.1. В эмбриональный период: На самых ранних стадиях развития, когда зародыш имеет небольшую массу, потребности метаболизма поддерживаются диффузией через трофобласт питательных веществ и кислорода. По мере увеличения массы зародыша закладываются сердечно- сосудистая и дыхательная система. Вначале развивается двухкамерное сердце и отростки будущих легких, затем преобразуется в четырехкамерное. К концу эмбрионального периода желчное кровообращение переходит в плацентарное. Начинают вырабатываться форменные элементы крови. Деятельность аппарата кровообращения у плода в отличие от взрослых осуществляется правым желудочком. Легкие плода все время остаются в ателектатическом состоянии, т.е. спавшимися. 7.1.2. В постэмбриональный период У молодых животных регистрируется высокий ритм сокращений сердца, чтобы удовлетворить требованиям высокого уровня обмена веществ и энергии. Это является определенной формой приспособления к меняющемуся соотношению между массой и поверхностью тела в процессе роста и развития организма. Межпредсердное овальное отверстие в сердце закрывается не сразу (открыто до 3-х недель), в связи с чем в артериальную систему поступает смешанная венозно - артериальная кровь обедненная кислородом (гипоксемия), с повышенным содержанием углекислоты (гиперкапния) (это вызывает возбуждение дыхательного центра и учащение дыхания новорожденных). Работа сердца подвержена резким колебаниям в связи с недостаточностью нервно - гуморальной регуляции (пульс новорожденных животных выше, чем у взрослых) и составляет в 1 минуту: у телят - 134, у ягнят – 210, у поросят – 248, а к 30-дневному возрасту ритм сердечных сокращений уменьшается соответственно: у телят до 100, у ягнят – 162, у поросят – 124. Уменьшение ритма сердечных сокращений связано с повышением тонического возбуждения в центре вагусной (симпатической) иннервации сердца. Изменение частоты сокращения сердца у крупного рогатого скота имеет трехфазный характер: с первых дней жизни до 2-летнего возраста – уменьшение, у молодых лактирующих коров – увеличение, по мере старения – уменьшение. У лошадей ритм сокращения сердца редкий (24-42), а у жеребят в возрасте 2 недель 80-120 в минуту, а в возрасте 12 месяцев 48-76. Следовательно, у лошадей в процессе постнатального онтогенеза ритм сокращения сердца постепенно заметно снижается. У новорожденных минутный объем кровотока равен: у телят 5,2-7,8 л, на 1 кг веса 148-179 мл, тогда как у взрослых – 33,7-44,4 л, на 1 кг веса 90 мл; у поросят 0,9 л, на 1 кг веса 619 мл, тогда как у взрослых (7-месячных свиней) 11,5 л, на 1 кг веса 92 мл. Возрастные особенности дыхательной системы При рождении поступление кислорода из материнской крови прекращается и происходит торможение внутриутробных дыхательных движений. Возникают внеутробные дыхательные движения с признаками затяжного апнейстического дыхания. Апнейзис – это естественная физиологическая форма дыхания, которая осуществляется при первых внеутробных дыхательных движениях. После затяжных апнейстических дыханий впервые возникает активный выдох и издается первый крик новорожденного. Апнейзис затем сменяется на нормальный тип дыхания (пневмотоксический), который сохраняется в течение всей жизни. В раннем возрасте на единицу поверхности тела животного приходится гораздо меньшая величина объема грудной полости, что обусловливает малую величину отдельного объема дыхания. Это компенсируется более высокой частотой дыхания у молодого организма, что является также формой приспособления к особенностям обмена веществ и энергии. Плацентарное дыхание заменяется легочным, начинают функционировать легочной круг кровообращения, в ритмике кровообращения и дыхания еще нет устойчивости, отмечается высокая частота дыхания: и составляет в 1 минуту: у телят - 47, у ягнят – 70-90, у поросят – 86, а к 30-дневному возрасту ритм сердечных сокращений уменьшается соответственно: у телят до 41, у ягнят – 45, у поросят – 41. У новорожденных минутный объем вентиляции легких составляет: - у телят 16 л, на кг веса 367 мл, у взрослых – 78л, на кг веса 148 мл; - у поросят 0,8 л, на кг веса 875 мл, у взрослых (7-месячных свиней) 18,5 л, на кг веса 140 мл. У новорожденных животных бронхи узки, в легких мало коллагеновых эластических волокон, диаметр альвеол меньше, чем у взрослых. Дыхание у новорожденных поверхностное. Газообмен осуществляется не только в альвеолах, но и в дыхательных ходах. В раннем возрасте во время покоя у спящих животных отмечается периодическая форма дыхания (при периодическом уменьшении количества углекислого газа в крови до уровня ниже порога невозможна автоматическая регуляция деятельности дыхательного центра). Возрастные особенности кровеносной системы В раннем возрасте функция кроветворения неустойчива. При старении в костном мозге понижается количество кроветворных элементов, которые замещаются жировыми клетками и в лимфатических узлах возникают атрофические изменения. Возрастные изменения системы крови у различных животных имеют свои видовые особенности. В крови новорожденных телят отсутствуют иммунные глобулины, играющие роль антител и обеспечивающие гуморальный иммунитет. Самые долгоживущие – белки – иммуноглобулины молозива (21…23 дня), распад которых активизирует синтез собственных белков, а он формируется к 6…7 неделям жизни теленка (табл. 1.). Табл. 1. Состав крови новорожденных телят
Примечание: По данным Харитонова Л.В., 2002. Следовательно, количество лейкоцитов связано с уровнем резистентности организма, т.к. понижение до 5 тыс. говорит о снижении резистентности организма и может быть связано с интоксикациями, поражениями печени, вирусными и бактериальными инфекциями. А повышение до 15…18 тыс. связано с острыми бактериальными заболеваниями. Количество эритроцитов и содержание гемоглобина тесно связано у новорожденных телят с характером внутриутробного развития, обеспеченностью стельных коров полноценным кормлением. Гипохромные анемии могут возникать при дефиците железа, меди, при хронических и острых интоксикациях. При дегидратации организма происходит относительное увеличение показателей красной крови. У крупного рогатого скота и лошадей в молодом возрасте количество эритроцитов очень большое, затем в течение нескольких месяцев их число понижается. По истечении этого срока их количество снова возрастает и сохраняется на одном и том же уровне. Это связано с тем, что общее количество эритроцитов крови в первые дни жизни повышается, что сопровождается уменьшением их размеров. Возрастные изменения соединений гемоглобина соответствуют изменениям количества эритроцитов. Следовательно, состав и свойства крови у жеребят изменяются с возрастов почти также как и у крупного рогатого скота. После рождения у жеребят повышено содержание эритроцитов до 13…16 млн. в 1 мкл, гемоглобина – 80…110 г/л, лейкоцитов 9…11 тыс.в 1 мкл. (По данным Кудрявцева А., 1974). У свиней динамика возрастных изменений крови носит подобный характер: у поросят, начиная с 7 дня после рождения и до 9месяца - количество эритроцитов, гемоглобина и удельного веса крови постепенно нарастает, а затем с возрастом отмечается падение. Но резкое снижение этих показателей наблюдается при анемии молодняка, когда ощущается недостаток железа в молоке свиноматки и это проявляется понижением гемоглобина в крови. В отличие от лошадей и крупного рогатого скота у свиней в начале онтогенеза количество лейкоцитов понижено до 5… тыс в 1 мкл, а нормы взрослых достигает к 2 мес. возрасту ( По данным Никитина В., 1999). Таким образом, у новорожденных животных относительное содержание общего количества крови и гемоглобина больше, чем у взрослых. Объем крови к весу тела у новорожденных составляет: у телят – 11,3-12,8%, у жеребят – 13,4%, у ягнят – 12,1-17,4%, у поросят – 9,2%. 7.2. Возрастные особенности эндокринной системы 7.2.1. В эмбриональный период Гормональная деятельность передней доли гипофиза у зародыша коров начинается в 2- месячном возрасте. Щитовидная железа закладывается на 6- 8- й неделе и в эмбриональный период она достигает функциональной зрелости, подъем гормональной ее активности совпадает с периодом наиболее интенсивного роста эмбриона. Надпочечники закладываются на ранних стадиях развития зародыша, уже в 6- недельном возрасте обнаруживается адреналин. У зародышей начинают выделяться стероидные гормоны с момента дифферинцировки клеток половых желез. У 2- 3- месячных плодов обнаруживаются формирующиеся фолликулы и в них половые клетки. Тимус закладывается на ранней стадии развития зародыша. 7.2.2. В постэмбриональный период Эндокринная система становится внутренним регулятором процессов роста и развития. Важнейшую роль играют гипофиз, щитовидная и половая железы. Гипоталамус – принимает участие в нервной и гуморальной регуляции организма, контролирует гормональную деятельность эндокринной системы. Гипофиз занимает одно из центральных мест в системе желез внутренней секреции, его гормоны оказывают огромное влияние на рост и развитие животных. Особое значение имеют гормоны роста (соматотропный), полового созревания (продан) и лактогенный (пролактин) Под действием соматотропного гормона усиливается деление клеток и увеличивается синтез белка. Он оказывает влияние на жировой обмен, а лактогенный гормон обусловливает образование молока. При удалении гипофиза рост животных задерживается, увеличивается отложение жира, деятельность половой системы атрофируется. Усиление функции передней доли гипофиза в раннем возрасте приводит к гигантизму и акромегалии (увеличении размеров конечностей и некоторых внутренних органов), а гипофункция – к карликовости. У многих животных размеры гипофиза подвергаются сезонным и возрастным изменениям. Щитовидная железа – принимает участие в регуляции процессов обмена веществ, роста и развития. У многих животных и птиц ее гормональная активность зависит от условий светового и температурного режима. Удаление щитовидной железы в раннем возрасте вызывает задержку развития и остановку роста, у взрослых животных вызывает замедление всех процессов метаболизма. При гипофункции щитовидной железы обмен веществ нарушается, теплорегуляция понижается. Усиленная деятельность (гиперфункция) железы ускоряет развитие организма. Под воздействием небольших доз гормона тироксина наблюдается улучшение роста и продуктивности животных. Понижение ее функции (при недостатке йода) у животных вызывает низкорослость и понижение продуктивности. Изменение гормональной функции щитовидной железы приводит к нарушению обмена воды и минеральных веществ. У животных отмечаются породные и сезонные различия в уровне ее гормональной активности. Надпочечники – обеспечивают нормальное течение углеводного, жирового и минерального обменов, играют важную роль в развитии приспособительных реакций организма. Половые железы – обеспечивают дифферинцировку половых признаков и нормальное течение процессов размножения животных. В постэмбриональный период у самцов продукция тестостерона нарастает постепенно, а при достижении полового созревания резко усиливается. В дальнейшем выделение андрогенов остается на высоком уровне до периода старения и многих моногастричных подвергается только сезонным изменениям. Возрастная эволюция семенников протекает медленнее, чем яичников. Поэтому в старческий период секреторная функция семенников понижается постепенно. У самок продукция эстрогенов увеличивается по мере развития фолликулов и быстро нарастает перед первой течкой. По достижении половой зрелости самок секреция половых и гонадотропных гормонов у них становится периодической. Кривая выделения эстрогенов поднимается во время овуляции и в период развития желтого тела, повышается во время беременности и падает вскоре после родов. Старческие изменения в яичнике и переход к менопаузе связаны с резким понижением выделения эстрогенов. Давно известен в животноводстве такой прием, как кастрация (удаление половых желез). При проведении ее нарушается рост скелета, изменяется обмен веществ, телосложение животного, происходит сильное жирообразование в организме. Усиленная деятельность этих желез ведет к ранней половой зрелости, к скороспелости. Тимус (зобная железа) – стимулирует рост торможение полового созревания, принимает участие в защитных реакциях организма. Зобная железа быстро растет в начале постэмбрионального развития, с достижением полового созревания животного она подвергается возрастной инволюции, замещается жировой тканью и в старческом возрасте от нее сохраняются лишь маленькие островки паренхимы. Функционирование большинства эндокринных желез достигает максимума в начале зрелого периода, в старости их деятельность резко падает. Вопросы: 1. Расскажите о возрастных особенностях сердечно - сосудистой, дыхательной и кровеносной систем в эмбриональный период развития животных. 2. Охарактеризуйте возрастные особенности сердечно – сосудистой системы в постэмбриональный период развития животных. 3. Охарактеризуйте возрастные особенности дыхательной системы в постэмбриональный период развития животных. 4. Охарактеризуйте возрастные особенности кровеносной системы в постэмбриональный период развития животных. 5. Расскажите о возрастных особенностях эндокринной системы в эмбриональный период развития животных. 6. Как протекает возрастная эволюция половых желез у животных в постэмбриональный период их развития. 8. Организм и окружающая среда Старение - биологическая функция организма.
Живой организм – это самостоятельно существующая единица живой материи, способная к самовоспроизведению и самообновлению, реагирующая как единое целое на изменения условий среды и обладающая способностью к саморегуляции. Организм реагирует на любые воздействия как единая сложная система. На организм животного извне и изнутри постоянно действуют разнообразные «возмущающие» факторы (наличие или отсутствие корма, изменение температуры окружающей среды, смена дня и ночи, атмосферное давление, магнитные поля и т. п.). Они вызывают сдвиги в составе и свойствах внутренней среды организма. Регулирующие и компенсирующие механизмы организма сглаживают эти сдвиги, выравнивают их, а иногда и предупреждают. Жесткие физиологические константы организма: осмотическое давление, ионный состав, величина рН, в норме вообще мало колеблются, обеспечивая постоянство внутренней среды – гомеостаз. Гомеостаз – единственно возможный способ существования открытой системы – организма, находящегося в постоянном контакте с внешней средой. С момента возникновения организма в виде оплодотворенного яйца и до рождения развивается адаптация к специфическим условиям среды, которые создаются матерью. При сильных чрезвычайных раздражителях (голодании, неполноценном кормлении, неврозах, бактериальном инфицировании, воспалительных и аллергических реакциях) могут наблюдаться нарушения в развитии зародыша. Если подобные нарушения происходят: - в зародышевую фазу развития, то чаще это приводит к гибели организма; - в эмбриональную – гибель и уродства; - в плодную – уродства, или состояние физиологической незрелости, дефекты созревания функциональных систем. 8.2. Возрастные изменения организма животных, его систем, тканей, органов и клеток С возрастом в организме животных изменяются все системы, ткани, органы и клетки. При этом различные системы стареют неравномерно. Раньше всего этот процесс захватывает нервную и сердечно – сосудистую системы. Клетки нервной системы перерождаются, в них накапливается особый пигмент. При старении в ЦНС сначала ослабевают процессы торможения, а в последствии и возбуждения. В сердце развиваются различные дегенеративные явления: разрастается соединительная ткань; мышечные волокна, обеспечивающие сокращение сердца, в той или иной степени атрофируются, некоторые из них замещаются соединительной тканью. В мышечных волокнах появляются жировые включения, уменьшается количество гликогена – источника энергии для сердечной мышцы. На внутренней оболочке кровеносных сосудов откладываются жир и кальций, поэтому они становятся более плотными и менее эластичными. Вследствие изменений в сердце и сосудах кровоснабжение различных тканей и органов ухудшается. С возрастом у животных содержание гемоглобина, эритроцитов, лейкоцитов постепенно снижается, артериальное давление возрастает. Система дыхания претерпевает определенные изменения: легочная ткань постепенно теряет эластичность; емкость легких уменьшается; нарушается функция межреберных мышц диафрагмы, мене подвижной становится грудная клетка, менее интенсивным дыхание. С возрастом деятельность желез внутренней секреции также замедляется, они выделяют меньше гормонов. Изменяется кожный покров, кожа постепенно утончается, грубеет, становится менее эластичной и подвижной. У животных в возрасте 10 лет и старше в молочной железе количество железистой ткани уменьшается, разрастается соединительная ткань, трубчатые альвеолы постепенно сужаются, общий размер и емкость железы становятся меньше. Изменяются в процессе старения анатомическое положение и гистологическое строение половых органов. Зубная система также изменяется (постоянные резцы стираются у коров в возрасте 14 лет, коренные зубы - в 20 … 25 лет). 8.3. Старение - особая биологическая функция организма 8.3.1. Старение организма, его причины и особенности. При старении организма изменяются многие морфологические, биохимические и физиологические показатели. Процессы изнашивания идут в разных системах организма, но протекают с разной скоростью и не одновременно. Животные постоянно подвергаются: действию инфекций; случаются повреждения, как переломы конечностей; портятся зубы. Следовательно, по мере того как животное становится старше, в его организме накапливается все больше и больше разного рода повреждений, однако они не являются основными причинами возрастных изменений и играют лишь некоторую роль. Процесс старения связан прежде всего с недостаточностью, или отказом регуляторных механизмов организма (величина рН, концентрация ионов, температура, уровни метаболитов и питательных веществ во внутренней среде организма более, или менее постоянны и колеблются лишь в узких пределах). С увеличением возраста эти механизмы гомеостатического контроля становятся менее эффективными. У человека и других млекопитающих в наибольшей степени изменяются те функции, которые требуют координированной активности нескольких органов или системы. А те функции, которые не изменяются или изменяются мало, обычно зависят только от одного органа или системы. Например, при увеличении возраста от 20 до 90 лет скорость прохождения нервного импульса изменяется на 10%, тогда как жизненная емкость легких уменьшается на 50%. То есть первая зависит только от функции нервных волокон, а вторая – от работоспособности нервной и мышечной систем и координации их функции. 8.3.2. Основные признаки старения Основные признаки старения индивидуумов: - у человека: 1. Поседение волос. 2. Потеря мышечной силы. 3. Изменение кровяного давления. 4. Изменение жизненной емкости легких. 5. Изменение слуха, остроты зрения, восприятия вибрации, точности и быстроты ручных действий и времени реакций в психологических тестах. - у лабораторных животных: 1. Способность животных выживать после специфического стресса (старые животные быстрее погибают от стрессов, чем молодые). 2. Повышение чувствительности к токсическим веществам. 3. Способность адаптироваться к условиям внешней среды (например, к условиям пониженного давления). 8.3.3. Старческое бесплодие Старческое бесплодие (климактерий) – нарушение плодовитости самок и производителей вследствие изменений в половых и других органах. В старости снижается активность всех функций организма, в частности ослабляется и прекращается половая функция. Например, у старых, много рожавших коров и кобыл вследствие растяжения связочного аппарата матка опускается из тазовой полости в брюшную со смещением туда же краниальной части влагалища. Такое анатомо - топографическое расположение благоприятствует затоку мочи в область, окружающую шейку матки, вследствие чего возникает раздражение и поддерживается воспаление местных тканей, создаются неблагоприятные условия для спермиев. С возрастом происходит старческая атрофия матки, яичников и других частей полового аппарата, и функции половой системы ослабляются. Жизненность приплода, полученного от старых животных, снижается. У старых овец особенно часто погибают двойневые ягнята. У животных, достигших предельного возраста племенной службы, понижается половая энергия, уменьшается количество и ухудшается качество спермы. Таким образом, у многих животных снижение репродуктивной функции связано с гормональными сдвигами, структурными изменениями и ослаблением половой активности. 8.3.4. Продолжительность жизни животных Максимальная продолжительность жизни у сельскохозяйственных животных составляет лет: лошади – 62; коровы – 36; свиньи – 27; овцы – 20. У млекопитающих проявляется зависимость продолжительности жизни от массы тела, сроков наступления половой зрелости, длительности беременности. Крупные животные живут дольше, чем мелкие, имеющие более интенсивный обмен веществ и энергии. На промышленных комплексах дойные коровы используются в среднем 2…3 лактации, откармливаемых на мясо бычков убивают в возрасте – 1,5 лет, куры яичных пород используются на птицефабриках – 1,5…2 года, цыплята – бройлеры – 2 месяца. Вопросы: 1. Какие нарушения могут произойти с плодом в различные фазы эмбрионального развития при действии чрезвычайных раздражителей среды на организм матери. 2. Как изменяются системы, ткани, органы и клетки с возрастом в организме животных . 3. Охарактеризуйте причины, особенности и признаки старения организма. 4. Что понимают под старческим бесплодием, как изменяется репродуктивная функция с возрастом. 5. Какова продолжительность жизни и хозяйственного использования сельскохозяйственных животных и птицы. 9. Применение биотехнологических методов и БАВ в реализации продуктивного потенциала животных 9.1. Влияние на рост, развитие и продуктивность животных БАВ Биологически активные вещества (БАВ) - вещества, которые могут действовать на биологические системы, регулируя их жизнедеятельность. К таким веществам относятся витамины, минералы, аминокислоты, гормоны, эндокринные вещества и др. Их использование в животноводстве способствует стимуляции роста и развития животных, обеспечивая здоровье и увеличение продуктивности животных. 1.Витамины- это не питательные вещества. Они не служат животному ни источником энергии, ни материалом для построения тканей и органов, но они необходимы как обязательные участники важнейших обменных процессов в организме, большинство витаминов входят в состав ферментов. Они оказывают положительное влияние на самые разнообразные физиологические процессы развития и роста животных, их размножения, иммуногенеза. В настоящее время известно более 20 витаминов. Из всех витаминов животные больше всего нуждаются в витамине А, так как этот витамин и его провитамин—каротин не синтезируются в их организме. Правда, каротин синтезируют некоторые микроорганизмы кишечного тракта жвачных. Но этот синтез ограничен и не может покрыть все потребности животных в данном витамине. Дефицит по витамину А и каротину вызывает у животных нарушение процесса зрения, атрофию и дегенерацию эпителиальных (слизистых) оболочек и поражение центральной нервной системы. В результате появляются так называемая "куриная слепота», пневмонии, диспепсии, параличи. Витамины группы В образуются растениями, дрожжевыми клетками и другими микроорганизмами, в том числе и микрофлорой пищеварительного тракта. Дефицит витаминов группы В обычно наблюдается у животных с однокамерным желудком, а также у птиц. Особенно это выражено у животных, расходующих повышенное количество витаминов: у растущего молодняка, больных и переболевших, а также беременных. Витамин Д оказывает определенное влияние на обмен белков и углеводов, однако основная его роль в организме заключается в регулировании фосфорно-кальциевого обмена. При недостатке в рационе витамина Д у молодых животных наблюдается неправильное развитие костяка (рахит), а у взрослых - нарушение в минерализации костной ткани (остеомаляция, остеопороз). Особенно часто болеют рахитом поросята, рано отнятые от матерей и переведенные на коровье молоко или его заменители. Способствуют развитию рахита неправильно составленные рационы. Все животные и птицы не способны синтезировать витамин Е и нуждаются в получении его с кормами. При дефиците в рационе витамина Е у животных возникают дегенеративные изменения спермиев, скелетных мышц и мышц сердца, перерождается эпителий семенных канальцев, появляются дегенеративные изменения в нервных клетках и печени. Глубокие нарушения в организме животных на почве авитаминоза могут стать причиной гибели молодых животных. Особенно большой экономический урон наносит животноводству недостаток витамина Е в весенний период, когда отмечают частые нарушения воспроизводительной функции животных. У здоровых животных К - авитаминоз не наблюдается. Однако он может возникнуть при заболеваниях печени, желудочно-кишечного тракта, при частой даче молодняку антибиотиков, сульфаниламидных, салициловых и других препаратов, подавляющих жизнедеятельность кишечной микрофлоры. 2. Кормовые антибиотики. Успешно их применяют в борьбе со многими болезнями животных, а также как профилактическое и ростстимулирующее кормовое средство. Антибиотики подавляют патогенную микрофлору кишечника, усиливают секрецию пищеварительных ферментов, благоприятствуют всасыванию переваримых веществ из кишечника в кровь, способствуют более полному усвоению незаменимых аминокислот и ряда витаминов, повышают использование растительных белков, снижают потребность животных в протеине и витаминах, увеличивают резервирование минеральных веществ и витаминов в организме. Из кормовых антибиотиков наибольший эффект дают бацитрацин (бациллихин 10, бациллихин 20 и бациллихин 30), г р и з и н (кормогризин 5, кормогризнн 10), и тетрациклин (бновнт 20, бновит 40, бновит 80, терравит Р, терравнт К, терра-ветин, биотетракорм 100). Для животноводства выпускаются также витамицин, кормарин и другие препараты. Препараты антибиотиков вводят в рационы при выращивании и откорме молодняка сельскохозяйственных животных всех видов. Не рекомендуется добавлять их в корма для дойных коров, племенного скота, племенной птицы всех возрастов, для кур-несушек. 3. Минеральные добавки. При недостаточном содержании в кормах минеральных элементов в рацион вводят соответствующие минеральные добавки: при недостатке кальция - мел, известняк, известковый туф, травертины, крупу кормовую из раковин моллюсков; при недостатке фосфора или одновременно фосфора и кальция - костную муку, преципитат (дикальцийфосфат) кормовой, фосфорин, сапропель, монокальцийфосфат, костную золу, динатрийфосфат. В качестве источника натрия и хлора животные получают поваренную соль. В отдельных районах страны, где почва, а, следовательно, и растения бедны микроэлементами, хорошие результаты дает подкормка животных солями кобальта (углекислый, хлористый, сернокислый), сернокислой и углекислой медью, йодидом натрия и калия, сернокислым и углекислым цинком, сернокислым углекислым марганцем, сернокислым железом и некоторыми другими солями микроэлементов. Все минеральные элементы делят на три группы: макроэлементы, микроэлементы, ультрамикроэлементы. В группу макроэлементов входят кальций, магний, калий, фосфор, хлор, сера. К микроэлементам относятся медь, кобальт, йод, марганец, цинк, селен, молибден, хром и другие. К ультрамикроэлементам относятся сурьма, мышьяк, берилий, висмут, кадмий, ртуть, селен. Недостаток кальция в организме приводит к различным патологиям: - у молодняка нарушается нормальное формирование костяка и возможно заболевание рахитом; - у взрослых животных – остеомаляция; - у кур-несушек - размягчение клюва и костей, замедленный рост и искривление конечностей, снижение яйценоскости, оплодотворяемости и качества яиц, деформирование скорлупы; - у молочного скота родильный парез. Недостаток фосфора сопровождается признаками остиомаляции и рахита. У крупного рогатого скота при нехватке фосфора отмечается извращение аппетита, животные жуют древесину, кости и другие несъедобные материалы. Низкое потребление фосфора вызывает мышечную слабость, нарушение воспроизводительных качеств, а также снижает продуктивность коров и рост молодых животных. Недостаток магния в рационе у взрослых животных - магниевая тетания, лактационная тетания, травяная вертячка. Недостаток хлора в кормах вызывает понижение секреции солями кислоты и нарушение пищеварения. Дефицит серы в рационе коров приводит к снижению потребления кормов, переваримости целлюлозы, уменьшению количества бактерий и синтеза микробного белка. Недостаток меди у животных приводит к анемии, снижению интенсивного роста и отложения жира, дипигментации и потере волос, хрупкости и недоразвитости костяка, извращению аппетита и диспепсии. Скармливание в период беременности рационов, дефицитных по меди, приводит к развитию у новорожденных нейродискенезии и, как результат этого, врожденной атаксии (нарушение координации движения). При недостатке цинка в организме животных наблюдаются утолщение костей, укорочение конечностей, нарушение роста и развития эпидермиса. Недостаток цинка вызывает паракератоз у телят и свиней (особенно при сухом кормлении). У больных животных замедляется рост, кожа покрывается сыпью и струпьями. У цыплят симптомы паракератоза проявляются в виде задержки роста, плохого развития оперения, замедленной кальцификации костей и поражения. При недостатке марганца у птиц возникает перозис («соскальзывание сухожилий»). Перозис сопровождается изменением костной системы, состава белков мышц и печени снижением уровня минерального фосфора и увеличением фосфорных эфиров в крови, уменьшением концентрации марганца в костях и тканях. При дефиците марганца у коров отмечается затяжная охота и аборты. У телят наблюдаются деформация конечностей, утолщение суставов и низкая интенсивность роста, у свиней — хромота. Дефицит кобальта ведет к авитаминозу B12, симптомами которого могут быть потеря аппетита, слабость, истощение, поедание волоса и шерсти, чешуйчатость кожи, иногда диарея. Недостаток йода в рационе вызывает снижение синтеза тироксина, что в свою очередь ведет к образованию эндемического зоба, рождению слабого приплода. Недостаток селена в рационах вызывает свыше 20 болезней животных, таких, как беломышечная болезнь молодняка, токсическая дистрофия печени поросят и кур, некроз печени крупного рогатого скота и др. 9.2. Влияние на организм животных нетрадиционных кормовых добавок |