Сравнительная оценка систем компонентов крови и молока у коров разного уровня адаптации в пастбищный период

Сравнительная оценка систем компонентов крови и молока у коров разного уровня адаптации в пастбищный период

Н.Ш. Сингариева, к.в.н., Оренбургский ГАУ

В последние годы для оценки состояния организма успешно используется системный анализ [1]. Согласно ему любой организм можно представить в виде совокупности трёх структур: ткани пищеварительного тракта, выполняющего поставку питательных веществ и удаление отработанных продуктов; структуры межуточного обмена, осуществляющего переработку питательных веществ и разложение токсических, вредных продуктов обмена, удаляющихся в первую очередь через почки; структуры внутренних органов, поглощающих питательные вещества, выделяющих отработанные, а в ряде случаев и необходимые вещества (гормоны, клетки крови и т.д.) для всего организма. Совместная деятельность перечисленных структур в виде их потенциала определяет в конечном итоге уровень показателей организма [2]. Предлагаемый алгоритм системного анализа, разработанный А.А. Само-таевым и включающий более 20 статистических методов [3], был использован в данной работе. Выполнение алгоритма основывается на существовании ряда закономерностей. Важнейшие из них — при создании системы более высокого уровня, в данном случае организм беременных лактирующих коров — это закономерности всех без исключения элементов системообразующих и системоразрушающих свойств. Их обнаружение производят на основании закономерности, согласно которой отрицательные корреляционные связи укрепляют, а положительные разрушают сформированную большую систему показателей организма.

Цель исследований. Установить закономерности функционирования системы крови и молока беременных лактирующих коров разного уровня адаптации в пастбищный период.

Предварительно, используя кластерный анализ (метод Уорда), были выделены три группы животных с уровнем адаптации: I гр. — абсолютно здоровые, II гр. — третьего состояния и III гр. — субклинического состояния. В пастбищный период у коров изучали морфо-биохимические показатели крови (п= 18) и химический состав молока (п = 11).

Результаты исследования. Как оказалось, структурами организма коров из 29 компонентов крови и молока организуется пирамида большой системы. Так, у коров I гр. 19 подсистем формируются в виде пятиэшелонной пирамиды, у коров

II гр. — 15 подсистем в виде четырёхэшелонной пирамиды, у животных III гр. — 13 подсистем в виде четырёхэшелонной пирамиды.

Рассмотрим первый и последний эшелоны, т.к. построение первого эшелона (нижний уровень) отражает готовность организма к переменам в ответ на воздействия факторов окружающей среды, а последний эшелон (верхний уровень) указывает на то, какие компоненты будут являться ведущими запускающими элементами системы.

В структуре первого эшелона большой системы у животных I гр. формируются восемь подсистем, где присутствуют десять системообразующих показателей (поглощение ресурсов) — 34,5%. Максимальными свойствами обладают лимфоциты (-3,565), минимальными — общий белок молока (-0,100) (табл. 1).

Системоразрушающими свойствами (выделение ресурсов) обладают 19 характеристик — 65,5%. Минимальные свойства присущи показателю сегментоядерные нейтрофилы (0,005), максимальные — лактозе молока (2,405).

Системообразующий индекс свидетельствует об устойчивости эшелона и готовности его к восприятию воздействий окружающей среды — 0,611 (рис.).

У коров II гр. в структуре первого эшелона организуется восемь подсистем, где присутствуют 12 системообразующих показателей, что составляет 41,4%. Максимальными свойствами обладает показатель сывороточные белки молока (-2,965), минимальными — палочкоядерные нейтрофилы (-0,112).

Системоразрушающими свойствами обладают 17 показателей — 58,6%, с избытком вещественных, энергетических и информационных связей. Минимальные свойства присущи показателю каротин молока (0,034), максимальные — сегментоядерным нейтрофилам (2,971).

Индекс стабильности пирамиды свидетельствует о высокой устойчивости эшелона и слабой готовности его к восприятию воздействий окружающей среды — 1,059 (рис.).

Структуры животных III гр. в этом эшелоне формируют семь подсистем, где присутствуют 13 системообразующих характеристик (44,8%), из которых максимум принадлежит лимфоцитам молока (-3,709), а минимум — сегментоядерным нейтрофилам (-0,037).

55,2% принадлежит системоразрушающим показателям, из которых наименьшими значениями

1. Системообразующие и системоразрушающие свойства в первом эшелоне большой системы компонентов крови и молока у беременных лактирующих коров разного уровня адаптации в пастбищный период

Показатель Уровень адаптации

I гр. II гр. III гр.

кровь

Общий белок 1,04319 -2,4323 -1,2557

Кальций 1,70024 0,08615 1,29019

Фосфор 1,76325 -1,4787 1,31120

Общие липиды -1,7614 -0,35711 -1,1049

Глюкоза 2,37327 0,78222 1,88525

Каротин -0,2369 0,03413 -0,36511

Эритроциты 0,613914 -2,1844 -2,3382

Гемоглобин 0,614215 -2,0996 -1,9325

Цветной показатель -2,4442 0,27219 0,97616

Лейкоциты 0,10812 -0,47910 1,19618

Базофилы 0,34013 0,06214 -0,36810

Эозинофилы -0,7458 0,20917 0,36415

Миелоциты 1,40822 0,46820 0,28514

Юные нейтрофилы 1,48423 -0,7598 1,70522

Сегментоядерные нейтрофилы 0,00511 -0,5439 -0,03713

Палочкоядерные нейтрофилы 2,21226 -0,11212 -2,2594

Лимфоциты -3,5651 -2,5732 -3,7091

Моноциты 1,32021 0,95423 1,78823

молоко

Жир -1,2886 1,20724 1,81624

СОМО 2,40428 2,35126 3,11727

Плотность 0,82718 2,97129 1,05117

Общий белок -0,10010 1,56725 3,18428

Казеин 1,08320 2,74528 2,09526

Сывороточные белки -1,2905 -2,9651 1,69621

Лактоза 2,40529 2,38527 3,34029

Кальций 0,63216 0,68121 -0,13812

Фосфор -0,7737 0,23118 -1,5316

Каротин -1,9003 0,11216 -1,1158

Суточный удой 0,72617 -2,1435 -2,2673

Индекс системообразования 0,611 1,059 0,680

* — сумма и место, занимаемое показателем в структуре эшелона большой системы объекта

обладают миелоциты (0,285), а наивысшими — лактоза молока (3,340).

Индекс системообразования свидетельствует о средней устойчивости эшелона и готовности его к восприятию воздействий окружающей среды — 0,680 (рис.).

В последнем эшелоне структуры организма животных разного уровня адаптации формируют всего одну управляющую подсистему. Так, в структуре пятого эшелона большой системы I гр. коров отсутствуют системообразующие показатели. Системоразрушающие свойства присущи четырём характеристикам — 100,0%. Минимальные свойства отмечены для лимфоцитов (0,006), максимальные — для палочкоядерных нейтрофи-лов (0,588). Соответственно системообразующий индекс отсутствует.

В структуре четвёртого эшелона большой системы коров II гр. присутствует один системообразующий показатель — казеин молока (-0,148), 25,0% (табл. 2).

Системоразрушающие свойства имеют три характеристики — 75,0%. Минимальные свойства

у юных нейтрофилов (0,329), максимальные — у глюкозы сыворотки крови (0,528).

Системообразующий индекс свидетельствует о чрезвычайно низкой устойчивости и открытости эшелона пирамиды — 0,115.

У коров III гр. присутствует четыре системообразующих показателя — 100,0% (табл. 2). Максимальными свойствами обладают лимфоциты (-0,742), минимальными — лактоза молока (-0,221). Системоразрушающими свойствами не обладает ни один показатель. Индекс системо-образования отсутствует.

Анализ результатов встречаемости в подсистемах пирамиды показал, что лимфоциты, палочкоядерные нейтрофилы, плотность и фосфор молока являются ведущими запускающими элементами системы, что позволяет организму абсолютно здоровых коров контролировать образование молока и противостоять неблагоприятным факторам окружающей среды. У коров третьего состояния элементами активизации являются глюкоза сыворотки крови, сывороточные белки, моноциты и юные нейтрофилы.

12 3

Рис. - Стабильность первого эшелона большой системы компонентов крови и молока у коров разного уровня адаптации в пастбищный период

2. Системообразующие и системоразрушающие свойства в четвёртом эшелоне большой системы компонентов крови и молока у беременных лактирующих коров разного уровня адаптации в пастбищный период

Показатель Уровень адаптации

I гр. II гр. III гр.

кровь

Кальций 1,1975 - -

Глюкоза - 0,5284 -

Эритроциты - - -0,2553

Юные нейтрофилы 0,2962 0,3292 -0,4062

Палочкоядерные нейтрофилы 1,0424 - -

Лимфоциты -0,1711 - -0,7421

Моноциты - 0,4303 -

молоко

Жир 0,5733 - -

Плотность 2,2346 - -

Казеин - —0,1481 -

Лактоза - -0,2214

Индекс системообразования 0,032 0,115 0,000

* — сумма и место, занимаемое показателем в структуре эшелона большой системы объекта

Важными элементами запуска подсистем у коров субклинического состояния определены лимфоциты, юные нейтрофилы, эритроциты и эозинофилы. Таким образом, для запуска всех уровней пирамиды в I гр. животных используются показатели крови и молока в одинаковом соотношении, у животных II гр. — 75% этой роли принадлежит компонентам крови, а в III гр. — только показателям крови.

Итогами деятельности всей пирамиды оказались: у абсолютно здоровых коров — плотность молока, а у животных третьего и субклинического состояний — юные нейтрофилы.

Как видим, для коров с уровнем адаптации «абсолютно здоровые» показателю молока — плотности — принадлежит основная роль в решении главной задачи большой системы — это успешное образование молока и способность

поддерживать здоровье в пастбищный период. Для животных третьего и субклинического состояний эта роль принадлежит показателю крови — юным нейтрофилам.

Предлагаемый системный подход оценки состояния разного уровня адаптации коров в пастбищный период позволяет глубже и шире понимать механизмы функционирования структур организма и определять взаимодействие компонентов крови и молока.

Литература

1. Антонов А.В. Системный анализ. М.: Высшая школа, 2004. 453 с.

2. Самотаев А.А. Применение системы обобщающих характеристик для оценки состояния объекта природного и неприродного характера // Информатика и системы управления. 2008. № 2(16). С. 44-46.

3. Самотаев А.А. Алгоритм анализа больших систем показателей объектов природного и неприродного характера // Информатика и системы управления. 2008. № 2(16). С. 41-43.