Системная оценка различий компонентов крови и молока у коров разного уровня здоровья в пастбищный период

Использование системного анализа в исследовательской деятельности находит все большее применение [3]. Это дает возможность отойти от традиционных взглядов при оценке здоровья организма, т.к. структурный анализ позволяет оценивать состояние объекта не по отдельным показателям, а на основе системы показателей, формируемых самим организмом – системы более высокого порядка [2]. Такой системный подход и был использован в нашей работе.

Материал и методы исследований. Объектами исследования являлись клинически здоровые животные: 60 коров черно-пестрой породы и помесей по голштинской породе. Используя кластерный анализ (метод Уорда) были выделены три группы животных по 20 голов с разным уровнем адаптации («абсолютно здоровые», «третьего состояния», «субклинического состояния»). В данной статье анализируются системные различия между животными всех трех групп адаптации. Морфобиохимические показатели крови (n=18) и химический состав молока (n=11) изучались по стандартным методикам. Дальнейшая статистическая обработка данных выполнялась с помощью разработанного алгоритма (Самотаев А. А., 2004), включающего более 20 статистических методов, в том числе и многомерные, для чего использовали пакеты программ Statistica, SPSS и Олимп-эксперт.

Результаты исследования. Как оказалось, структурами организма коров из 29 компонентов крови и молока организуется пирамида большой системы. Так, у «абсолютно здоровых» коров (первая группа) 19 подсистем формируются в виде пятиэшелонной пирамиды, у коров «третьего состояния» (вторая группа) - 15 подсистем в виде четырехэшелонной пирамиды, у животных «субклинического состояния» (третья группа) - 13 подсистем в виде четырех эшелонной 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, какие компоненты будут являться ведущими запускающими элементами системы.

В структуре первого эшелона большой системы у «абсолютно здоровых» животных формируются восемь подсистем, где присутствуют десять системообразующих показателей (поглощение ресурсов) – 34,5%. Максимальными свойствами обладает характеристика «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.

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

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	Уровни адаптации
		I	II	III
кровь
1	Общий белок	1,04319	-2,4323	-1,2557
2	Кальций	1,70024	0,08615	1,29019
3	Фосфор	1,76325	-1,4787	1,31120
4	Общие липиды	-1,7614	-0,35711	-1,1049
5	Глюкоза	2,37327	0,78222	1,88525
6	Каротин	-0,2369	0,03413	-0,36511
7	Эритроциты	0,613914	-2,1844	-2,3382
8	Гемоглобин	0,614215	-2,0996	-1,9325
9	Цветной показатель	-2,4442	0,27219	0,97616
10	Лейкоциты	0,10812	-0,47910	1,19618
11	Базофилы	0,34013	0,06214	-0,36810
12	Эозинофилы	-0,7458	0,20917	0,36415
13	Миелоциты	1,40822	0,46820	0,28514
14	Юные нейтрофилы	1,48423	-0,7598	1,70522
15	Сегментоядерные нейтрофилы	0,00511	-0,5439	-0,03713
16	Палочкоядерные нейтрофилы	2,21226	-0,11212	-2,2594
17	Лимфоциты	-3,5651	-2,5732	-3,7091
18	Моноциты	1,32021	0,95423	1,78823
молоко
19	Жир	-1,2886	1,20724	1,81624
20	СОМО	2,40428	2,35126	3,11727
21	Плотность	0,82718	2,97129	1,05117
22	Общий белок	-0,10010	1,56725	3,18428
23	Казеин	1,08320	2,74528	2,09526
24	Сывороточные белки	-1,2905	-2,9651	1,69621
25	Лактоза	2,40529	2,38527	3,34029
26	Кальций	0,63216	0,68121	-0,13812
27	Фосфор	-0,7737	0,23118	-1,5316
28	Каротин	-1,9003	0,11216	-1,1158
29	Суточный удой	0,72617	-2,1435	-2,2673
Индекс системообразования ( ∑ системообразующие / ∑ системоразрушающие )		0,611	1,059	0,680

* – сумма и место занимаемое показателем в структуре эшелона большой системы объекта; I – «абсолютно здоровые», II – «третье состояние», III – «субклиническое состояние».

Системоразрушающими свойствами обладают 17 характеристик – 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.

Структуры животных «субклинического состояния» 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 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.

В последнем эшелоне структуры организма животных разного уровня адаптации формируют всего одну управляющую подсистему. Так, в структуре пятого эшелона большой системы «абсолютно здоровых» коров отсутствуют системообразующие показатели. Системоразрушающие свойства присущи четырем характеристикам – 100,0%. Минимальные свойства отмечены для «лимфоцитов» (0,006), максимальные – для «палочкоядерных нейтрофилов» (0,588). Соответственно системообразующий индекс отсутствует.

В структуре четвертого эшелона большой системы коров «третьего состояния» присутствует один системообразующий показатель – казеин молока (- 0,148), 25,0%, табл.2.

Системоразрушающие свойства присущи трем характеристикам – 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 «субклинического состояния» 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 системообразования 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. Важными элементами запуска подсистем у коров «субклинического состояния» определены лимфоциты, юные нейтрофилы, эритроциты и эозинофилы. Таким образом, для запуска всех уровней пирамиды в первой группе животных используются показатели крови и молока в одинаковом соотношении, у животных второй группы – 75% этой роли принадлежит компонентам крови, а в третьей группе – только показателям крови.

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

№№	Показатель	Уровни адаптации
		I	II	III
кровь
1	Кальций	1,1975	-	-
2	Глюкоза	■	0,5284	-
4	Эритроциты	-	-	-0,2553
5	Юные нейтрофилы	0,2962	0,3292	-0,4062
6	Палочкоядерные нейтрофилы	1,0424	-	-
7	Лимфоциты	-0,1711	-	-0,7421
8	Моноциты	-	0,4303	-
молоко
9	Жир	0,5733	-	-
10	Плотность	2,2346	-	-
11	Казеин	-	-0,1481	-
13	Лактоза	-		-0,2214
Индекс системообразования ( ∑ системообразующие / ∑ системоразрушающие )		0,032	0,115	0,000

* – сумма и место занимаемое показателем в структуре эшелона большой системы объекта; I – «абсолютно здоровые», II – «третье состояние», III – «субклиническое состояние»

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» состояния эта роль принадлежит показателю крови – юным нейтрофилам.

Таким образом, предлагаемый системный подход оценки состояния разного уровня адаптации коров в пастбищный период, позволяет глубже и шире понимать механизмы функционирования структур организма и определять взаимодействия компонентов крови и молока.

ЛИТЕРАТУРА: 1. Антонов А.В. Системный анализ / А.В. Антонов. – М.: Высшая школа, 2004. – 453 с. 2. Самотаев А.А. Алгоритм анализа больших систем показателей объектов природного и неприродного характера / А.А. Самотаев // Информатика и системы управления. – 2008. – № 2(16). – С. 41–43. 3. Самотаев А.А. Применение системы обобщающих характеристик для оценки состояния объекта природного и неприродного характера / А.А. Самотаев // Информатика и системы управления. – 2008. – № 2(16). – С. 44–46.

СИСТЕМНАЯ ОЦЕНКА РАЗЛИЧИЙ КОМПОНЕНТОВ КРОВИ И МОЛОКА У

КОРОВ РАЗНОГО УРОВНЯ ЗДОРОВЬЯ В ПАСТБИЩНЫЙ ПЕРИОД

Сингариева Н.Ш., Самотаев А.А.

Резюме

С использованием алгоритма системного анализа рассмотрены закономерности функционирования большой системы компонентов крови и молока у коров черно-пестрой породы в пастбищный период. Установлено, что структуры животных различного уровня адаптации из 29 показателей формируют пяти и четырехэшелонную пирамиду, с помощью которой через заключительные элементы подсистем решают наиболее важные проблемы организма.

SYSTEMIC EVALUATION OF DIFFERENCES OF MILK AND BLOOD ELEMENTS IN COWS OF DIFFERENT HEALTH LEVELS AT PASTURE PERIOD

Singariyeva N.Sh., Samotayev A.A.