СПОСОБ ПРОФИЛАКТИКИ ТРАНСПОРТНОГО СТРЕССА У ЖИВОТНЫХ
METHOD FOR PREVENTION OF TRANSPORT STRESS IN ANIMALS

Изобретение относится к области ветеринарной медицины, в частности к способам профилактики стресса у животных при их транспортировке.
Известны способы профилактики транспортного стресса у животных путем применения перед транспортировкой транквилизаторов, например аминазина, который вводят внутримышечно или подкожно в дозе 0,5-2,0 мг/кг живой массы (Ветеринарно-санитарные правила перевозки животных №432-5). Применение транквилизаторов позволяет у животных устранить или понизить нервное напряжение, чувство страха, агрессивность, уменьшить потери массы тела.
Однако, несмотря на положительные эффекты, недостатком указанных транквилизаторов является непродолжительность их действия, что снижает их использование при длительных перевозках, а также способность задерживаться в организме, как самих препаратов, так и продуктов их распада. Это влияет на качество продукции (мяса, молока) и небезвредно для здоровья человека.
Известны способы профилактики транспортного стресса у крупного рогатого скота (Авт. К.А.Лещуков и др. Патент на изобретение РФ №2314111, 2008 г.) и у свиней (Авт. К.А.Лещуков и др. Патент на изобретение РФ №2313940, 2008 г.), которые основаны на активизации компенсаторно-адаптационных реакций организма путем стимуляции системы биологически активных центров кожи.
Однако данные способы сложны в своем исполнении и требуют квалифицированного обеспечения.
В качестве прототипа выбран способ профилактики транспортного стресса у крупного рогатого скота с использованием транскраниальной электростимуляции (ТЭС) (Авт. Сеин Б.С. Автореф. дисс. канд. биол. наук «Коррекция адаптационных процессов у животных с использованием транскраниальной электростимуляции». - Белгород, 2009), который заключается в том, что телкам черно-пестрой породы за три дня до предполагаемой транспортировки в течение трех дней в одно и то же время проводят ТЭС один раз в день. С этой целью на электроды, расположенные на лобной (катод) и затылочной (анод) областях черепа подается постоянный ток, плавно нарастающий в течение 2 мин от 0 до 6,5 мА, затем в той же полярности подаются прямоугольные импульсы с частотой 70 Гц и длительностью 3,0 мс, амплитуду которых медленно увеличивают в течение 2 мин до 3,0 мА. Продолжительность одного сеанса составляет 30 мин.
Наряду с положительным эффектом, достигаемым при использовании способа-прототипа, его недостатком является относительно низкая эффективность в связи с применением импульсного тока небольшой величины (3,0 мА) и коротким периодом транскраниального воздействия на антиноцицептивную систему мозга, вследствие чего вырабатывается мало эндогенных опиоидных пептидов, обладающих антистрессорным действием.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности транскраниальной электростимуляции при профилактике транспортного стресса.
Для достижения поставленной задачи проводят ТЭС в режиме, который предусматривает подачу на электроды с гидрофильными прокладками, закрепленными на лобный (катод) и затылочный (анод) в областях черепа постоянного тока, плавно нарастающего в течение 2 мин от 0 до 6,5 мА. Затем на электроды в той же полярности подаются прямоугольные импульсы с частотой 75-80 Гц и длительностью 3,5-4,0 мс, амплитуду которых медленно увеличивают в течение 2 мин до 7,0-10,0 мА. При этом ТЭС проводят 2 раза в сутки утром и вечером в течение двух дней подряд. Продолжительность каждого сеанса составляет 25-30 мин.
Увеличение амплитуды импульсного тока до 7,0-10,0 мА и проведение двух сеансов ТЭС в сутки оказывает более выраженное действие на антино-цицетивную систему мозга животного. В результате происходит активация опиоидергических структур защитных механизмов мозга, в кровь и ликвор поступает большое количество эндогенных опиоидных пептидов (бета-эндорфина, лей-энкефалина и др.), которые устраняют или существенно уменьшают различные центральные и периферические проявления стресса, вызванного разными факторами.
Параметры режима используемого в предложенном способе подбирались экспериментально. При частоте прямоугольных импульсов меньше 75 Гц, их длительности менее 3,0 мс и амплитуде менее 7,0 мА эффективность способа снижается. При увеличении данных параметров соответственно более 80 Гц, 4,0 мс, 10, 0 мА эффективность способа остается на прежнем уровне, но могут проявляться побочные действия во время ТЭС в виде повышенной возбудимости животных.
Пример 1. Для сравнительной оценки влияния предлагаемого способа и способа-прототипа на антиноцицептивную систему мозга был проведен эксперимент на кроликах породы советская шиншилла, содержащихся в ветеринарной клинике Курской государственной сельскохозяйственной академии им. И.И.Иванова.
Было отобрано три группы кроликов-аналогов. Кроликов 1 группы подвергали ТЭС с использованием аппарата «Трансаир-2» по предлагаемому способу. Для этого вначале на электроды-зажимы (рис.1) подавался постоянный ток, плавно нарастающий в течение 2 мин от 0 до 6,5 мА. Затем в той же полярности подавались прямоугольные импульсы с частотой 77 Гц и длительностью 3,5 мс, амплитуду которых медленно увеличивали в течение 2 мин до 7,0 мА. ТЭС проводили 2 раза в сутки утром и вечером в течение двух дней подряд. Продолжительность одного сеанса составляла 25 мин.
Кроликов 2 группы подвергали ТЭС по способу-прототипу. В этом случае на электроды подавался постоянный ток, плавно нарастающий от 0 до 6,5 мА, а затем прямоугольные импульсы с частотой 70 Гц и длительностью 3,0 мс, амплитуду которых медленно увеличивали в течение 2 мин до 3,0 мА. ТЭС проводили 1 раз в сутки в течение 3 дней подряд. Продолжительность сеанса составляла 30 мин.
Кролики 3 группы являлись контрольными, им накладывали на голову электроды, но ТЭС не проводили.
У кроликов всех групп до ТЭС, через 60 мин, 3 и 6 час после ТЭС брали кровь в которой определяли содержание бета-эндорфина иммуноферментным методом.
Результаты иммуноферментного анализа показали (табл.1.), что у кроликов 1 и 2 группы содержание бета-эндорфина через 60 мин после ТЭС значительно увеличилось и, относительно животных контрольной группы, находилось на высоком уровне в течение трех часов. При этом у кроликов 1 группы уровень бета-эндорфина в крови в период эксперимента был выше и поддерживался в ней более продолжительное время по сравнению с кроликами 2 группы.
Таким образом, полученные данные свидетельствуют, что ТЭС по предлагаемому способу, по сравнению с прототипом, оказывает более выраженное действие на антиноцицептивную систему мозга животных, которое сопровождается «выбросом» в кровь большого количества эндогенного опиоидного пептида бета-эндорфина, обладающего антистрессорным действием.
Пример 2. Во втором эксперименте сравнивали эффективность предлагаемого способа и способа-прототипа для профилактики транспортного стресса у кроликов. В фермерском хозяйстве ИП «Петров» Дмитриевского района Курской области у кроликов калифорнийской породы, предназначенных к перевозке в г. Курск (расстояние 127 км), было отобрано с соблюдением принципа аналогов три группы по 10 голов в каждой.
Перед транспортировкой кролики 1 группы подвергались ТЭС с применением препарата «Трансаир-2» по предложенному способу. Кролики 2 группы подвергались ТЭС по способу-прототипу. Кролики 3 группы являлись контрольными, им ТЭС не проводили.
Кроликов всех групп перевозили автотранспортом в специальных клетках по 5 голов в каждой. До и после перевозки у всех кроликов определяли массу тела. У 5 кроликов из каждой группы брали кровь перед перевозкой (до проведения ТЭС) и после перевозки. В крови определяли скорость оседания эритроцитов (СОЭ), гематокрит, содержание эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина с использованием общепринятых методов (Клиническая лабораторная диагностика в ветеринарии. - М., 1985). Отдельное количество эозинофилов подсчитывали методом И.С.Пиралишвили (1962). Концентрацию глюкозы в крови определяли с использованием наборов «Био-ЛА-Тест» фирмы Лахема. Содержание кортизола устанавливали с применением иммуно-ферментного анализа. Адреналин определяли флюорометрическим методом. В период эксперимента за подопытными кроликами осуществляли контроль, наблюдали за приемом корма, учитывали их реакцию на различные внешние раздражители.
Результаты проведенного эксперимента показали, что во время и после перевозки кролики 1 и 2 групп вели себя спокойно, на внешние раздражители реагировали адекватно. При даче корма через 2 часа после перевозки все кролики 1 группы его активно поедали. У животных 2 группы аппетит был хуже, три кролика корм не принимали, пили только воду. У кроликов 3 контрольной группы аппетит отсутствовал. Общее состояние у большинства животных этой группы было угнетенным, они неподвижно сидели в клетке, опустив голову, и перемещались только к поилке. В то же время у двух кроликов контрольной группы отмечалось возбуждение, они постоянно перемещались по клетке, беспокоили других животных, при этом корм не принимали.
Исследование крови показало, что общее гематологические показатели у кроликов всех групп находились в пределах физиологических норм (табл.2). Однако у кроликов контрольной группы отмечалась более высокая СОЭ, уменьшение содержания эритроцитов и гемоглобина, а также наблюдалась выраженная эозинопения.
Определение «гормона стресса» - адреналина показало, что до ТЭС и транспортировки его содержание у подопытных кроликов не имело существенных различий, а после транспортировки оно повысилось. При этом если у кроликов 1 и 2 группы повышение адреналина в крови было относительно небольшим (на 2,4 и 4,5 нг/мл соответственно), то у кроликов контрольной группы оно было значительным (на 13,4 нг/мл).
Содержание кортизола в крови кроликов всех групп после транспортировки также увеличилось. В этом случае у кроликов 1 группы увеличение было меньше, чем у кроликов 2 и 3 групп.
Исследование глюкозы у подопытных кроликов показало, что до ТЭС и транспортировки ее концентрация в крови находилась в пределах 4,8±0,28-5,1±0,35 ммоль/л. После транспортировки содержание глюкозы увеличилось (5,6±0,33-6,0±0,37 ммоль/л), однако достоверных различий (р>0,05) между полученными показателями у кроликов разных групп выявлено не было.
Определение массы тела у кроликов до транспортировки и через 24 и 48 часов после нее показало (табл.3), что у кроликов 1 группы ее потеря была меньше по сравнению с кроликами 2 и 3 групп. Это было связано с более длительным восстановлением аппетита у кроликов этих групп.
Таким образом, результаты исследований поведенческих реакций, определения массы тела и интерьерных показателей указывают на то, что у кроликов, подвергавшихся ТЭС по предложенному способу, стресс-реакция на транспортировку была менее выраженной, в сравнении со способом-прототипом. Это подтверждает профилактическую эффективность нового способа.
Пример 3. Предложенный способ использовали с целью профилактики транспортного стресса у крупного рогатого скота.
Объектом исследования являлись телки черно-пестрой породы, предназначенные для транспортировки.
Было отобрано три группы телок-аналогов по 7 голов в каждой. Перед транспортировкой телкам 1 и 2 групп проводили ТЭС с использованием аппарата «Трансаир-2». Электроды с гидрофильными прокладками закрепляли на голове животных с применением резинового фиксатора (рис.2).
Телкам 1 группы ТЭС проводили по предложенному способу. Для этого на электроды подавался постоянный ток, плавно нарастающий в течение 2 мин от 0 до 6,5 мА, затем в той же полярности подавались прямоугольные импульсы с частотой 77 Гц и длительностью 3,5 мс, амплитуду которых медленно увеличивали в течение 2 мин до 10 мА. Электростимуляцию проводили два раза в день утром и вечером, в течение двух дней подряд. Продолжительность одного сеанса составляла 30 мин.
Телки 2 группы подвергались ТЭС по способу-прототипу. С этой целью на электроды подавался постоянный ток, плавно нарастающий в течение 2 минут от 0 до 6,5 мА, после чего подавались прямоугольные импульсы частотой 70 Гц и длительностью 3,0 мс, амплитуду которых медленно увеличивали в течение двух минут до 3,0 мА. Электростимуляцию проводили один раз в день в одно и то же время в течение трех дней подряд. Продолжительность одного сеанса составляла 30 мин.
Телки третьей группы являлись контрольными и ТЭС не подвергались.
До транспортировки и после нее за подопытными животными осуществляли наблюдение, определяли массу тела, а также брали кровь до транспортировки и проведения ТЭС и после транспортировки (разгрузки) через 60 мин и 24 час. В крови определяли количество эозинофилов, содержание адреналина, кортизола, глюкозы и малонового альдегида (МАД) по реакции с тиобарбитуровой кислотой по методу Э.Н.Коробейниковой (1989).
Результаты исследований крови показали, что до транспортировки животных и проведения ТЭС изучаемые показатели у телок всех групп не имели существенных отличий (р>0,05) и находились в пределах физиологических норм. Однако через 60 мин после транспортировки (разгрузки) телок в их крови отмечалось увеличение адреналина (табл.4), кортизола, глюкозы, МАД и уменьшение количества эозинофилов, что указывает на наличие стрессового состояния у подопытных животных.
При этом у телок 1 группы изменение изучаемых показателей было менее выраженным по сравнению с животными 2 и 3 групп, что подтверждает профилактическую эффективность предложенного способа.
Наблюдения показали, что непосредственно после разгрузки и размещения телок в загоне у них отмечалось беспокойство. Через 30-60 мин животные успокаивались, двигательная активность у них уменьшалась. При этом было отмечено, что телки 1 и 2 групп были более спокойными по сравнению с контрольными животными, они меньше перемещались по загону, у них значительно раньше восстановился аппетит. Поэтому потеря живой массы была меньше, чем в контроле (табл.5).
Таким образом, проведенные научно-производственные опыты свидетельствуют о том, что предложенный способ оказывает избирательное влияние на антинонацептивную систему мозга и обладает более выраженным антистрессорным действием по сравнению со способом-прототипом. Это позволяет рекомендовать разработанный способ к внедрению в практику ветеринарной медицины с целью профилактики транспортного стресса у животных разных видов.
Таблица 1
Содержание бета-эндорфина в крови кроликов, подвергавшихся перед транспортировкой ТЭС по предлагаемому способу и способу-прототипу
Группа
До ТЭС
Через 60 мин после ТЭС
Через 3 часа после ТЭС
Через 6 часов после ТЭС
1 (предложенный способ)
7,5±0,10
28,6±0,27*<sup>•</sup>
19,4±0,26*<sup>•</sup>
10,5±0,17*<sup>•</sup>
2 (способ-прототип)
7,8±0,20
20,7±0,21*
15,0±0,19*
8,9±0,18*
3 (контрольная)
7,4±0,17
7,8±0,15
7,0±0,20
7,7±0,21
Примечание: * - при Р<0,05 по сравнению с кроликами контрольной группы;
<sup>•</sup> - при Р<0,05 по сравнению с кроликами 2 группы
Таблица 2
Гематологические показатели у кроликов, подвергавшихся перед транспортировкой ТЭС по предлагаемому способу и способу-прототипу
Показатели
До транспортировки и до ТЭС
После транспортировки
группа
группа
1 (предложенный способ)
2 (способ-прототип)
3 (контрольная)
1 (предложенный способ)
2 (способ-прототип)
3 (контрольная)
СОЭ, мм/час
1,7±0,09
1,6±0,11
1,7±0,08
1,8±0,10
1,8±0,07
2,0±0,08
Гематокрит, %
38,5±2,04
37,0±2,15
38,2±1,95
36,8±1,85
36,0±2,10
35,0±1,90
Эритроциты, 10<sup>12</sup>/л
5,4±0,12
5,0±0,15
5,7±0,16
5,2±0,10
5,0±0,11
5,0±0,10<sup>•</sup>
Лейкоциты, 10<sup>9</sup>/л
6,7±0,14
7,6±0,10
6,9±0,15
6,9±0,10*
7,2±0,14*
7,3±0,11<sup>•</sup>
Эозинофилы, в мм<sup>3</sup>
890,0±17,8
875,0±15,5
860,0±19,0
825,0±14,4*<sup>•</sup>
805,0±11,7*<sup>•</sup>
605,0±15,0<sup>•</sup>
Гемоглобин, г/л
110,0±10,5
105,0±9,8
110,0±11,6
108,5±10,4
100,0±9,7
100,5±8,4
Глюкоза ммоль/л
5,0±0,34
4,9±0,28
5,1±0,35
5,8±0,27
5,6±0,33
6,0±0,37<sup>•</sup>
Адреналин, нг/мл
6,4±0,24
5,9±0,31
6,2±0,30
8,8±0,20*<sup>•</sup>
10,4±0,19*<sup>•</sup>
19,6±0,30<sup>•</sup>
Кортизол, нг/мл
11,5±0,36
12,1±0,40
11,8±0,30
14,6±0,29*<sup>•</sup>
16,8±0,34*<sup>•</sup>
21,4±0,21<sup>•</sup>
Примечание: * - при Р<0,05 по сравнению с кроликами контрольной группы;
• - при Р<0,05 по сравнению с соответствующими показателями, полученными до транспортировки
Таблица 3
Масса тела кроликов (кг), подвергавшихся перед транспортировкой ТЭС по предлагаемому способу и способу-прототипу
Группа
До транспортировки (до ТЭС)
Через 24 час
Через 48 час
1 (предложенный способ)
2,65±0,11
2,50±0,10
2,75±0,12
2 (способ-прототип)
2,55±0,10
2,30±0,12
2,40±0,10
3 (контрольная)
2,70±0,12
2,50±0,10
2,50±0,11
Таблица 5
Масса тела телок (кг), подвергавшихся перед транспортировкой ТЭС по предлагаемому способу и способу-прототипу
Группа
До транспортировки (до ТЭС)
Через 24 час
Через 42 час
1 (предложенный способ)
327,5±8,8
325,5±6,7
328,0±6,4
2 (способ-прототип)
330,0±7,9
325,5±7,0
326,5±7,3
3 (контрольная)
328,5±8,0
322,0±6,5
323,5±6,7