Оценить эффективность использования интервальной гипоксической тренировки для профилактики железодефицитной анемии и улучшения состояния функциональной системы дыхания.

Разработать схему профилактики железодефицитной анемии телят адаптацией к гипоксии в курсе интервальной гипоксической тренировки.

Изучить клинико-гематологические показатели новорожденных телят при железодефицитной анемии, особенности её возникновения и течения.

Основные положения, выносимые на защиту.

- у больных железодефицитной анемией телят выделено 3 степени анемической гипоксии: I скрытая (латентная); II компенсированная и III субкомпенсированная.

- скорость доставки кислорода в лёгкие и альвеолы у больных железодефицитной анемией снижается при росте скорости транспорта кислорода артериальной и смешанной венозной кровью, напряжение кислорода в артериальной крови у больных в возрасте 25- суток достигает границы критического уровня.

– функциональная система дыхания и кислородные режимы организма новорожденных телят характеризуются низкой аэробной производительностью и экономичностью.

– с ростом, дыхание у телят становится более редким, дыхательный объём увеличивается, дыхание, и кислородные режимы организма становятся более экономичными, выявленные закономерности изменения состояния функциональной системы дыхания и кислородных режимов организма телят находятся в полном соответствии с установленными в возрастной физиологии изменениями у млекопитающих и человека.

– показано, что функциональная система дыхания телят менее чувствительна к снижению парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе, чем функциональная система дыхания лошадей рысистых пород и человека.

– нормобарическая интервальная гипоксическая тренировка, вызывает реакцию всех звеньев функциональной системы дыхания: усиливается вентиляция и газообмен в лёгких, растёт содержание гемоглобина и железа в крови, увеличиваются скорость поэтапной доставки кислорода и его потребление.

Научная новизна. Впервые проведены сравнительные исследования функциональной системы дыхания и кислородных режимов организма телят в норме и при железодефицитной анемии.

На основе комплексных исследований подробно изучено состояние функциональной системы дыхания и кислородных режимов организма новорожденных телят. Установлена их взаимозависимость от степени снижения содержания железа и гемоглобина в крови.

Выявлены изменения состояния функциональной системы дыхания и кислородных режимов организма телят при нормальном и пониженном содержании кислорода во вдыхаемом воздухе.

Охарактеризованы степени анемической гипоксии у телят больных железодефицитной анемией.

Установлено, что в результате адаптации к гипоксии в курсе интервальной гипоксической тренировки у телят больных железодефицитной анемией, улучшается функция органов дыхания, кровообращения, дыхательная функция крови, повышается скорость поэтапной доставки кислорода, происходит повышение экономичности кислородных режимов организма, увеличивается способность тканей утилизировать кислород. Показана целесообразность использования адаптации к гипоксии для профилактики железодефицитной анемии телят.

Научно - практическая значимость работы. Результаты исследований позволяют прогнозировать возможные изменения функциональной системы дыхания и кислородных режимов организма телят в зависимости от степени снижения содержания гемоглобина и железа в крови.

Полученные в диссертации данные об адаптационных возможностях организма телят к нормобарической гипоксической гипоксии создали предпосылки для использования нетрадиционного метода профилактики железодефицитной анемии.

Данная работа направлена на формирование автоматизированной базы данных «Регистрация клинического состояния животного», куда вводятся наименование показателей и их значения, для оценки клинического состояния изучаемого животного и постановки диагноза.

Результаты выполненных работ используются в учебном процессе по дисциплинам «Физиология», «Патологическая физиология», «Внутренние незаразные болезни» в Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии. А также применялись при разработке следующих методических рекомендательных документов: «Рекомендации по интервальной гипоксической тренировки», «Гипокситерапия», «Рекомендации по анемии», «Кровообращение», «Система крови», «Патологическая физиология сельскохозяйственных животных», «Анемия у животных», «Дыхание».

Отдельные положения диссертационной работы используются в Институте информатики и проблем регионального управления КБНЦ РАН, Республиканской ветеринарной лаборатории (соответствующие документы приложены к диссертации).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и получили положительные оценки на научно-производственных конференциях Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии (1999-2007), а также на Республиканских конференциях и региональных совещаниях по животноводству (1999-2007); На Международных научно – практических конференциях, состоявшихся в городах Нальчик-Москва (2003), Владикавказ (2004), Москва (2004), Ярославль (2005), Ставрополь (2005), Троицк (2005), Москва-Нальчик (2005), Ставрополь (2005), Москва (2005), Барнаул (2005), Ставрополь (2006), Ульяновск (2006), Москва (2006), Краснодар (2006), Ставрополь (2006), Москва (2006), Владикавказ (2007); Всероссийских научно-практических конференциях, проходивших в Майкопе (2005), Ульяновске (2005), Уфе (2005), Москве (2005), Майкопе (2005), Черкесске (2006), Нальчике (2006).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 53 работы.

Структура и объём работы. Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом НИР Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии и является составной частью проблемы «Теоретические и практические основы селекции сельскохозяйственных животных и птиц в условиях КБР» (№ гос. регистрации 01.200.118837), и согласно договору о научном сотрудничестве с институтом информатики и проблем регионального управления Кабардино-Балкарского научного центра Российской Академии наук.

Работа состоит их следующих глав: введение, обзор литературы, организация, объект, методика исследований, результаты собственных исследований, изложенные в 5 разделах; обсуждение результатов исследований; выводы; предложения производству; список литературы включает 678 источников, в том числе 128 работ иностранных авторов, приложений. Общий объём работы 346 страниц компьютерного текста. Диссертация содержит 107 таблиц, 66 рисунков.

2.ОРГАНИЗАЦИЯ, ОБЪЕКТ, МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили на кафедре акушерства и внутренних незаразных болезней Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии в 1999-2007 годах. Обследование телят проведено в хозяйствах ОНО ОПХ «Опытное» Терского района, ОАО «Племсовхоз» «Кенже», МУСХП «Нальчикский» Кабардино-Балкарской Республики в соответствии со схемой исследований (рис. 1). Условия содержания и кормления были аналогичными во всех хозяйствах. Телята находились с первого дня жизни до 60-суточного возраста в индивидуальных клетках.

Клинические исследования животных проводили по общепринятым методикам, у новорожденных телят швицкой породы определяли клинико-физиологические показатели и живую массу. Обследовано 585 телят в возрасте от 1-го до 30-ти суток. Исследование функциональной системы дыхания и морфологических показателей крови у телят проводили в 1, 5, 10, 15, 20, 25, и 30 сутки. В возрасте 5-ти суток телят по принципу аналогов разделили на 8 групп. У телят 4-й группы наблюдалась выраженная железодефицитная анемия. Диагноз на железодефицитную анемию ставили по результатам клинических исследований, для чего у телят были определены концентрация гемоглобина, количество эритроцитов, содержание железа в сыворотке крови. Для исследования состояния функциональной системы дыхания телят в нашей работе была использована дыхательная маска. К отверстию маски присоединяли тройник, имеющий один клапан вдоха и выдоха.

Для определения показателей дыхания – минутного объёма дыхания (МОД), частоты дыхания (ЧД) и дыхательного объёма (ДО) использовали волюметр «Veb medizintehnik» (Germany). Частота сердечных сокращений (ЧСС) определялась на пульсоксиметре - «Oxyshuttle» «Sensor-Medics» (USA) и аускультативно с использованием фонендоскопа. Определение состава вдыхаемого (FIO2), выдыхаемого (FEO2) и альвеолярного газов (FAO2) проводили на газоанализаторе «Малыш» (Россия). Для отбора проб выдыхаемого воздуха использовали мешки из латекса объемом до 2500 литров. Содержание гемоглобина (Hb) и количество эритроцитов (Er) определяли на фотоэлектрическом эритрогемометре (модель 0-65) методом, основанном на принципе измерения степени поглощения света определённых длин волн раствором гемоглобина и взвесью эритроцитов. Содержание железа в сыворотке крови определяли колориметрическим методом с монореагентом «Vital Diagnostic» (Россия). Степень насыщения артериальной крови кислородом (SaO2) фотоэлектроколориметрическим методом на пульсоксиметре - «Oxyshuttle» «Sensor-Medics» (USA).

Пробы венозной крови (2-5 мл) брали из наружной яремной вены. В пробирку заранее вливали раствор антикоагулянта (80 % раствор оксалата калия или раствор гепарина) из расчёта 0,01 мл на 1 мл крови.

Определение уровня метаболитов углеводного обмена проводили в безбелковом экстракте венозной крови после осаждения белка трихлоруксусной кислотой. Содержание лактата (ммоль/л) определяли по

Рис.1. Схема исследований

методу Баркера и Саммерсона (1941) в реакции с пара-оксидифенилом. Определение содержания пирувата (ммоль/л) проводили в реакции с 2,4-динитрофенилгидразином модифицированным методом Умбрайта (1949).

Результаты клинического состояния телят вводили в компьютерную базу данных «Регистрация клинического состояния животного», полученные протоколы тестов обрабатывали на IBM PC по программе «Hb-Registration-formuls», (А.З. Колчинская, Н.И Аралова, 1994; Ю.Н. Онопчук, 1994), позволяющего рассчитывать показатели состояния функциональной системы дыхания и параметров кислородных режимов организма, как: потребление кислорода (ПО2), вентиляционный эквивалент (ВЭ), кислородный эффект дыхательного цикла (КЭДЦ); минутный объём крови (МОК), ударный объём крови (УО), кислородный пульс (КП), гемодинамический эквивалент (ГЭ); кислородная ёмкость крови (КЕК), насыщение кислородом венозной крови (SvО2), содержание кислорода в артериальной крови (CaO2), содержание кислорода в венозной крови (СvО2), скорость поступления кислорода в лёгкие (q1О2), скорость поступления кислорода в альвеолы (qАО2),скорость транспорта кислорода артериальной кровью (qaО2), скорость транспорта кислорода венозной кровью (qvО2), в том числе, в сравнении с эталоном. Альвеолярная вентиляция (АВ) и физиологическое мёртвое дыхательное пространство (ФМДП) определялись по формуле Бора.

Для исследования состояния функциональной системы дыхания и параметров кислородных режимов организма телят при вдыхании воздуха с пониженным содержанием кислорода, указанные выше показатели ФСД и КРО определяли как при вдыхании обычного воздуха с 20,9% кислорода, так и при вдыхании нормобарических гипоксических газовых смесей (ГГС) с содержанием в них 16, 14, 12 и 10% кислорода.

Содержание кислорода в гипоксической газовой смеси для проведения курса ИГТ выбирали на основании результатов гипоксического теста (С.А. Козлов, Т.Н. Цыганова, А.З. Колчинская, 1998). В день обследования телята после дыхания воздухом с 20,9% кислорода вдыхали ГГС с 16% кислорода в течение 10 минут (n = 39), ГГС с 14% кислорода (n = 41), ГГС с 12% кислорода (n = 36) и ГГС с 10% кислорода (n = 38). Газовую смесь получали аппаратом «Гипоксикатор» «Trade Medical» (Россия) - конвертирующего окружающий воздух в гипоксическую газовую смесь с заданным содержанием кислорода.

Дыхание ГГС осуществлялось в интервальном режиме: пять минут телёнок дышал ГГС с заданным содержанием кислорода, в следующие пять минут – окружающим воздухом с 20,9% О2. Таких серий с интервальным гипоксическим воздействием в сеансе четыре. Количество сеансов в курсе ИГТ составляло 15.

В качестве критериев для выбора нужного содержания кислорода в ГГС для проведения первых сеансов курса ИГТ использовали показатели, характеризующие третью степень гипоксии – субкомпенсированную гипоксию: начало повышения содержания лактата в крови и падения скорости потребления кислорода, что свидетельствовало о начале развития тканевой гипоксии (А.З. Колчинская, 1979).

В курсе ИГТ использован метод ступенчатой адаптации к гипоксии по Н.Н. Сиротинину (1952): в последующие пять дней курса ИГТ содержание кислорода в ГГС снижали на 1%.

(m). Определены критические значения критерия достоверности на основе распределения Стьюдента с учётом принятой для научных экспериментов величины уровня значимости 0,05 (*); 0,01 (**) и 0,001(***).

3.РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ