Влияние физической и психоэмоциональной нагрузки на физиолого-гормональный статус служебных собак породы немецкая овчарка
Автор: Ковалев Александр Александрович, Григорьев Василий Семенович, Молянова Галина Васильевна
Журнал: Вестник медицинского института "РЕАВИЗ": реабилитация, врач и здоровье @vestnik-reaviz
Рубрика: Физиология
Статья в выпуске: 2 (26), 2017 года.
Бесплатный доступ
В работе приведены данные о возрастных изменениях концентрации белковых и стероидных гормонов в крови у служебных собак породы немецкая овчарка в зависимости от физической и психоэмоциональной нагрузки. Установлено, что температура тела, частоты дыхания и пульса у молодых животных в возрасте одного года и трех лет повышаются в период дрессировки. После пятиминутного отдыха у годовалых собак частота пульса выше нормы на 20,17 % и составляет 135,56 ± 2,50 ударов в минуту, частота дыхания - на 80,85 % и составляет 175,46 ± 2,51 дыхательных движений в минуту, температура тела - 40,02 ± 0,52°С, то есть выше на 5 % чем в состояние покоя. С увеличением времени отдыха данные показатели приближаются к первоначальному положению, 60-минутный отдых после дрессировки однолетним и трехлетним собакам недостаточен для восстановления физиологических показателей организма. В то время как для взрослых: пятилетних и восьмилетних собак 60-минутный отдых после дрессировки вполне обеспечивает восстановление общих физиологических показателей до состояния покоя. Динамика восстановления общих физиологических показателей в зависимости от физической и психоэмоциональной нагрузки с учетом возраста собак сопровождается количественными изменениями в крови показателей гормонов: тироксина, трийодтиронина, кортизола и териотропина. Установлено, что концентрация териотропного гормона повышается с возрастом у собак и составляет у годовалых - 1,153 ± 0,086 мМЕ/л, у восьмилетних - 1,471 ± 0,131 мМЕ/л, в то время как физическая и психоэмоционалъная нагрузка собак на концентрацию териотропина в крови влияет незначительно. Гормон тироксин с возрастом собак повышается, концентрация у годовалых собак в покое составляет 27,32 ± 1,23 нмоль/л, а у 8-летних собак - 18,15 ± 0,45 нмоль/л. Концентрация тироксина в крови у собак в период дрессировки повышается, что по-видимому связанно с большой затратой энергии. 5-минутный отдых после дрессировки в крови у годовалых собак тироксин составляет 34,70 ± 1,34 нмоль/л, в то время как у восьмилетних собак концентрация в крови значительно ниже и составляет 22,32 ± 0,38 нмоль/л. 24-часовой отдых собак после физической и психоэмоциональной нагрузки достаточен для снижения концентрации тироксина в крови до первоначального состояния. Наивысшая концентрация кортизола в крови у годовалых и трехлетних собак, наименьшая у восьмилетних собак. Кортизол в крови с возрастом собак снижается и составляет у годовалых собак 278,30 ± 15,30 нмоль/л, у восьмилетних -184,60 ± 8,75 нмоль/п. В период дрессировки кортизол в крови собак резко повышается и составляет у годовалых собак 333,91 ± 19,50 нмоль/л и у восьмилетних 217,83 ± 6,20 нмоль/л. 24-часовой отдых собак после дрессировки недостаточен для восстановления уровня кортизола у годовалых собак, в то время как у восьмилетних собак концентрация кортизола находится на исходном уровне. В заключении необходимо отметить, что общие физиологические показатели организма служебных собак и их гормональный статус изменяется с возрастом и зависит от физической и психоэмоциональной нагрузки. 24-часовой отдых недостаточен для полного восстановления физиологического состояния молодых собак, в то время как для взрослых особей 24-часовой отдых достаточен для восстановления физиологического состояния, их можно использовать для выполнения служебных обязанностей.
Немецкая овчарка, дрессировка, кровь, возраст, концентрация, эритроциты, лейкоциты, тироксин, кортизол, териотропин
Короткий адрес: https://sciup.org/14344272
IDR: 14344272
Текст научной статьи Влияние физической и психоэмоциональной нагрузки на физиолого-гормональный статус служебных собак породы немецкая овчарка
Ежегодно ветеринарные специалисты кинологических центров проводят плановую диспансеризацию служебных собак для того, чтобы выявить возможные отрицательные последствия повышенной нагрузки на организм животного с целью предупреждения возникновения патологии. Несмотря на такое внимание к здоровью служебных собак в процессе диагностики физиологического состояния организма очень мало внимания уделяется эндокринной системе. Морфофункциональное стояние эндокринных органов определяют адаптацию организма к изменяющимся природно-климатическим условиям в зоне их обитания, поддерживая гомеостаз, а вместе с иммунной и нервной системой регулируют в организме формирование и становление защитных сил организма. (Максимов В.И., 2001; Солонецкая Л.С., 2004; Григорьев В.С., 2014; Молянова Г.В., 2015).
Гормоны белковой природы, присоединяясь к рецепторам клетки, меняют конформацию белка, при этом внутрь клетки передается сигнал по активизации фермента аденилатцитаза, который катализирует дефосфолирование АТФ с образованием циклической АМФ (ЦАМФ), как посредник действия гормона на обменные процессы, и вызывает в клетке разнообразные эффекты активирования протеинкиназ. Стероидные гормоны действуют на геном, стимулируя и угнетая его активность, т.е. влияют на синтез ДНК, изменяя скорость транскрипции и количество информационной (матричной) РНК. Увеличение или уменьшение количества иРНК влияет на синтез белка, что приводит к изменению функциональной активности клетки (Пайтерова В.В., 2010; Ипполитова Т.В. 2014). Но вопрос по изучению возрастных особенностей гормонального статуса в зависимости от сложности выполняемых служебных задач у собак изучен недостаточно полно, поэтому данный вопрос остается актуальным.
Цель исследования: обосновать возрастную динамику количественного изменения белковых и стероидных гормонов в крови у служебных собак в зависимости от выполняемой физической и психоэмоциональной нагрузки.
Задачи исследования. 1. Определить количественное содержание белковых и стероидных гомонов в крови у служебных собак породы немецкая овчарка в зависимости от их физиологического состояния и возраста. 2. Установить влияние физической и психоэммоцио-нальной нагрузки на общие физиологические показатели (температура тела, частота пульса, частота дыхания) служебных собак.
Материалы и методы исследований . Исследования проводили на 4 группах физиологически здоровых собак породы немецкая овчарка, по 10 голов в каждой, содержащихся в условиях кинологического центра Самарской области. Первая группа - собаки в возрасте одного года, вторая группа - собаки в возрасте трех лет, третья группа - собаки в возрасте пяти лет и четвертая группа – собаки в возрасте восьми лет. Общее физиологическое состояние собак учитывали по данным температуры тела, частоты пульса и дыхания. Температуру тела измеряли с помощью ртутного термометра в анальном отверстии, частоту дыхания в минуту – по движению грудной клетке и прослушиванием фонендоскопом, частоту пульса путем пальпации головной вены предплечья.
Для количественного определения гормонов кровь у собак брали до утреннего кормления из подкожной вены предплечья в количестве 5–6 мл в вакуумную пробирку. Сыворотку крови получали путем отстаивания до 30 минут при комнатной температуре с последующим центрифугированием при 3000 об./мин. в течение 20 мин. и определяли количественное содержание в сыворотке крови тироксина, трийодтиронина, териотропного гормона использовали метод твердофазного иммуноферментного анализа. Концентрацию кортизола определяли иммуноферментным методом с использованием реактивов «Хема-Медика» (Колосова А.Ю., 1998).
Цифровые данные, обработаны биометрически на персональном компьютере с использованием прикладной программы SPSS 16 (Лакин Г.Ф., 1990).
Результаты исследований. Установлено, что частота пульса в покое у собак с возрастом снижается и составляет у годовалых собак 108,46 ± 0,94 уд./мин у трехлетних -102,51 ± 0,93 уд./мин, у пятилетних - 97,34 ± 1,18 уд./мин а у восьмилетних -89,95 ± 1,07 уд./мин. После 5 минутного отдыха после тренировки частота пульса у годовалых собак выше, чем в покое на 25 %, у трехлетних - на 18%, у пятилетних - на 13 %, у восьмилетних - на 26 %. После 30 минутного отдыха частота пульса у собак постепенно снижается. Установлено, что частота пульса у собак одного года и трех лет снижается на 7 %, а у пяти и восьми лет на 6 % и 8 % соответственно. После часового отдыха частота пульса у годовалых собак составляет 121,64 ± 2,2 у трехлетних - 106,91 ± 1,9, У пятилетних -95,14 ± 2,1, а у собак восьмилетних – 97,15 ± 2,3 уд/мин.
По результатам исследования установлено, что до начала тренировки, то есть у собак, находящихся в состоянии покоя, частота дыхательных движений с возрастом уменьшается равномерно, но наибольшее число дыхательных движений наблюдается у годовалых собак и составляет 19,87 ± 0,83 дыхательных движений, а наименьший показатель у собак восьми лет 17,06 ± 0,85 (табл. 1) .
Часовая интенсивная тренировка собак приводит к повышению частоты дыхательных движений у собак всех возрастных групп. После пятиминутного отдыха по окончанию тренировки число дыхательных движений у годовалых собак составляет 103,17 ± 4,3, у трехлетних - 121,86 ± 2,3, у пятилетних - 93,36 ± 2,4, и у восьмилетних собак – 96,66 ± 3,2 дых.дв./мин. При этом у собак трех лет этот показатель ниже на 23 % после 30 минут отдыха, а через час на 36 %, а у собак пяти лет на 29 % и 41 % соответственно (табл. 1).
Физиологические показатели собак в покое и после нагрузки
Таблица 1
Показатели |
Возрастные группы |
||||
1 год |
3 года |
5 лет |
8 лет |
||
Частота пульса уд./мин. |
|||||
В покое |
108,46±0,94 |
102,51±0,93 |
97,34±1,18 |
89,95±1,07 |
|
s Я |
5 минут |
135,56±2,5 |
121,86±2,3 |
110,54±1,7 |
113,65±2,5 |
30 минут |
125,72±3,6 |
113,81±3,1* |
104,02±2,3* |
104,22±2,1* |
|
60 минут |
121,64±2,2 |
106,91±1,9* |
95,14±2,1* |
97,15±2,3* |
|
Частота дыхания дых.движ. |
|||||
В покое |
19,87±0,83 |
18,74±0,87 |
18,12±0,93 |
17,06±0,85 |
|
s О Pi я |
5 минут |
103,17±4,3 |
96,84±2,7 |
93,36±2,4 |
96,66±3,2 |
30 минут |
86,85±3,1** |
74,34±2,5* |
66,52±1,6 |
79,31±2,7 |
|
60 минут |
75,87±2,7 |
61,89±2,3 |
54,82±2,2** |
69,16±2,5 |
|
Температура тела, оС |
|||||
В покое |
38,76±0,63 |
38,67±0,54 |
38,63±0,55 |
38,61±0,78 |
|
s О Рн я |
5 минут |
40,06±0,5 |
40,07±0,5** |
39,23±0,2** |
40,02±0,5 |
30 минут |
40,02±0,5 |
39,53±0,2** |
38,83±0,5* |
39,53±0,5 |
|
60 минут |
39,54±0,7* |
38,85±0,5* |
38,27±0,5** |
38,94±0,2 |
Примечание : * – Р ≤ 0,05; ** – Р ≤ 0,001; *** – Р ≤ 0,0001 и далее.
Температура тела у служебных собак с возрастом мало изменяется и колеблется от 38,76 ± 0,63 оС до 38,61 ± 0,78 оС. Однако в процессе дрессировки температура тела резко повышается, так через 5 минут после дрессировки у собак одного года составляет 40,06 ± 0,5 оС, у собак трех лет - 40,07 ± 0,5 оС, у собак пяти лет - 39,23 ± 0,2 оС, а у собак восьми лет - 40,02 ± 0,5 оС. После 30 минутного отдыха температура тела начинает снижаться, а после часового отдыха у собак трех, пяти и восьми лет эти показатели восстанавливаются до физиологической нормы, а у годовалых собак остаются выше температуры тела до дрессировки.
Концентрация тироксина в крови с возрастом у собак уменьшается от 27,32 ± 1,23 нмоль/л до 18,15 ± 0,45 нмоль/л (табл. 2.) Наивысшая концентрация общего тироксина наблюдается у собак в возрасте одного года и составляет 27,32 ± 1,23 нмоль/л, затем происходит постепенный спад концентрации гормонов и к 3 годам уровень тироксина снижается на 18,6 %, к пяти годам на 25,3 %, к восьми годам на 33,6 % по сравнению с собаками одного года.
Гормональный статус собак в покое и после нагрузки
Таблица 2
Показатели |
Возрастные группы |
||||
1 год |
3 года |
5 лет |
8 лет |
||
Общий тироксин (Т4) нмоль/л |
|||||
До нагрузки |
27,32±1,23 |
22,25±0,94 |
20,41±0,62 |
18,15±0,45 |
|
s О y О д К я |
5 минут |
34, 70± 1,34*** |
27,59±0,15*** |
24,90±0,85*** |
22,32±0,58*** |
30 минут |
32,51±1,28** |
25,59±0,18** |
23,06±0,74* |
21,05±0,62** |
|
60 минут |
30,87±1,56 |
24,25±0,96 |
22,04±0,96 |
19,96±0,37** |
|
6 часов |
29,35±1,23 |
22,56±0,25 |
20,86±0,83 |
19,27±0,56 |
|
24 часа |
27,30±1,25 |
22,23±0,87 |
20,40±0,60 |
18,14±0,42 |
|
Общий трийодтиронин (Т3) нмоль/л |
|||||
До нагрузки |
2,15±0,03 |
1,08±0,04 |
1,1±0,02 |
1,24±0,02 |
|
я О Я |
5 минут |
2,02±0,02** |
1,02±0,03 |
1,04±0,01* |
1,17±0,04 |
30 минут |
2,06±0,01 * |
1,05±0,04 |
1,07±0,03 |
1,19±0,02 |
|
60 минут |
2,12±0,04 |
1,07±0,03 |
1,09±0,02 |
1,22±0,03 |
|
6 часов |
2,13±0,02 |
1,285±0,03б |
1,354±0,093 |
1,471±0,068 |
|
24 часа |
2,15±0,03 |
1,08±0,02 |
1,1±0,02 |
1,24±0,02 |
|
Териотропный гормон (ТТГ) мМЕ/л |
|||||
До нагрузки |
1,153±0,086 |
1,285±0,093 |
1,354±0,118 |
1,471±0,131 |
|
я О К й |
5 минут |
1,153±0,086 |
1,285±0,093 |
1,354±0,118 |
1,471±0,131 |
30 минут |
1,1б4±0,035 |
1,29б±0,034 |
1,372±0,066 |
1,504±0,083 |
|
60 минут |
1,159±0,023 |
1,291±0,021 |
1,361±0,052 |
1,485±0,072 |
|
6 часов |
1,157±0,034 |
1,285±0,054 |
1,355±0,021 |
1,476±0,076 |
|
24 часа |
1,153±0,067 |
1,285±0,03б |
1,354±0,093 |
1,471±0,068 |
|
Кортизол нмоль/л |
|||||
До нагрузки |
278,3±15,5 |
245,7±9,3 |
206,5±6,6 |
184,6±8,7 |
|
я о & Я |
5 минут |
333,9б±19,5* |
287,47±12,3* |
239,54±7,2** |
217,83±6,2** |
30 минут |
317,26±10,2* |
272,73±8,6* |
227,15±6,5* |
206,75±5,8* |
|
60 минут |
303,34±13,6 |
262,90±5,7 |
223,02±8,7 |
199,37±8,4 |
|
6 часов |
292±5,2 |
246,98±7,2 |
208,46±6,4 |
190,13±7,5 |
|
24 часа |
281,08±6,3 |
246,44±8,5 |
207,33±7,3 |
185,71±9,5 |
Примечание : * – Р ≤ 0,05; ** – Р ≤ 0,001; *** – Р ≤ 0,0001 и далее.
Физическая нагрузка в организме собак воспринимается как стресс фактор. Стресс как неспецифическая реакция приспособления и компенсации сопровождается активацией гипо-таламо-гипофизарно-надпочечниковой системы, приводя к росту в крови уровня тиреодных гормонов.
Установлено, что после физической и психоэмоциональной нагрузки уровень общего тироксина в крови повышается у годовалых собак на 27 %, а у трехлетних на 22 %. Это скорее всего связанно с тем, что после физической и психоэммоциональной нагрузки в организме увеличивается скорость обменных процессов и повышается концентрация гормонов, отвечающих за регуляторные функции в организме.
После 6 часового отдыха концентрация тироксина приходит к исходному уровню у собак трех и пяти лет, а у собак одного года и восьми лет концентрация тироксина до исходного уровня восстанавливается после 24 часового отдыха.
По результатам исследования необходимо отметить, что самая высокая концентрация трийодтиронина наблюдается у собак восьми лет и составляет 1,24 ± 0,06 нмоль/л, у собак трех и пяти лет этот показатель наиболее стабилен и составляет 1,08 ± 0,04 нмоль/л и 1,1 ± 0,02 нмоль/л соответственно,а у годовалых собак этот показатель составляет 2,15 ± 0,03 нмоль/л, это по-видимому связанно с тем, что у молодых животных продолжается процесс роста и развития организма, что и проявляется в повышенной концентрации данного гормона в растущем организме, т.к. трийодтиронин стимулирует синтез белка и рост костной ткани.
После часовой физической нагрузки концентрация трийодтиронина понижается у собак первой группы на 6,2 %, у второй - на 5,1 %, у третей на 5,3 % и у четвертой на 5,9 %. После 6 часового отдыха концентрация трийодтиронина приходит к исходным показателям только у собак трех, пяти и восьми лет, что свидетельствует о наибольшей выносливости и адаптации собак данных возрастов к выполнению физических и психоэмоциональных нагрузках, а полное восстановление концентрации трийодтиронина в крови наступает после 24 часового отдыха.
Концентрация териотропного гормона в крови собак с возрастом увеличивается и колеблется от 1,15 ± 0,086 мМЕ/л до 1,47 ± 0,131мМЕ/л. Так, наименьшая концентрация терио-тропного гормона наблюдается у собак одного года и составляет 1,15 ± 0,086 мМе/л, в дальнейшем данный показатель увеличивается и к трем годам уровень гормона увеличивается почти в 2 раза, к пяти годам в 2,5 раза, а к восьми годам более чем в 3 раза.
После часовой тренировки уровень териотропного гормона повышается у первой группы на 15 %, у второй - на 13 %, у третей - на 12 % и у четвертой - на 14 %. После физической нагрузки концентрация общего трийодтиронина снижается, что, по-видимому активирует работу гипофиза по выработке териотропного гормона, и к исходному уровню приходит после 24 часового отдыха.
Во время дрессировочного процесса в организме собак возникают неспецифические реакции стресса, которые прежде всего направлены на стимуляцию энергетического обеспечения приспособительных процессов. Ведущую роль в этих неспецифических реакциях играют глюкокортикоиды, в значительных количествах мобилизуемые в кровь. Активируя катаболические процессы, эти гормоны ведут к гипергликемии - одной из начальных реакций субстратного энергообеспечения.
В ходе исследований нами установлено, что наивысшая концентрация кортизола наблюдается у собак в возрасте одного года и составляет 278,3 ± 31,5 нмоль/л, затем происходит постепенный спад и к трем годам уровень кортизола в крови понижается на 11,7 %, к пяти годам на 25,8 % и к восьми годам снижается до 33,7 % по отношению к годовалым собакам.
Возрастное снижение концентрации в крови кортизола можно объяснить тем, что с возрастом собаки адаптируются к выполняемым физическим и психоэмоциональным нагрузкам, а, как известно, кортизол - это гормон стресса и чем меньше организм испытывает стресс ситуаций, тем меньше будет - концентрация данного гормона. В процессе дрессировки концентрация кортизола в организме собак повышается неравномерно, так, в крови у собак одного года уровень кортизола повышается на 20 %, а у собак восьми лет на 18 %. После часового отдыха концентрация кортизола не устанавливается до исходного уровня и составляет у собак в первой группе - 303,34 ± 13,6 нмоль/л, во второй группе - 262,90 ± 5,7 нмоль/л, в третей группе - 223,02 ± 8,7 нмоль/л, в четвертой группе - 199,37 ± 8,4 нмоль/л. Полное восстановление данного показателя наступает после 24 часового отдыха.
В заключении необходимо отметить, что физическая и психоэмоциональная нагрузка на организм служебных собак оказывает непосредственное влияние и зависит от возраста и морфофизиологического состояния желез внутренней секреции, влияет на приспособительные реакции, активизирует в организме жизненные процессы, обеспечивающие выполнение служебных задач. Установленные нормативные показатели концентрации гормонов щитовидной железы, гипофиза и коры надпочечников необходимы для организации правильного режима работы и эксплуатации собак служебного назначения.
Список литературы Влияние физической и психоэмоциональной нагрузки на физиолого-гормональный статус служебных собак породы немецкая овчарка
- Григорьев В.С. Влияние кормовой добавки воднит на морфофизиологические и продуктивные показатели свиней//Известия ГСХА. -2014. -№ 1. -С. 21-25.
- Ипполитова Т.В. Содержание гормонов щитовидной железы у собак разных пород/Т.В. Ипполитова, Н.Ф. Хуснетдинова//Вестник АГАУ. -2014. -№ 2 (112). -С. 75-79.
- Корнилов Е.А. Анализ функциональных характеристик выраженности поведения волко-собачих гибридов//Вестник Пермского университета. -2009. -Вып 10. Биология. -С. 50-54.
- Кретова В.М. Функция щитовидной железы и коры надпочечников у коров разной продуктивности/В.М. Кретова, В.И. Еременко, В.В. Февронин//Аграрная наука. -2008. -№ 2.-C. 31-33.
- Лакин Г.Ф. Биометрия. -4-е изд., перераб. и доп. -М.: Высшая школа, 1990. -352 с.
- Любин Н.А. Физиология системы крови: авторский курс: учебное пособие для аспирантов/Н.А. Любин, С.В. Дежаткина, В.В. Ахметова. -Ульяновск: УГСХА, 2016. -180 с.
- Максимов В.И. Биологически активные вещества и их влияние на естественную резистентность телят/В.И. Максимов, В.В. Пайтерова//Тезисы докладов ХХI съезда физиологического общества им. И.П. Павлова. -Москва-Калуга, 2010. -С. 372.
- Молянова Г.В. Коррекция физиологобиохимического статуса стельных коров назначением минеральной кормовой добавки воднит/Г.В. Молянова, Р.Х. Замалтдинов//Известия СГСХА. -2015. -№ 1. -С. 17-20.
- Семенов А.С. Сравнительная оценка экстерьерных показателей и рабочих качеств собак служебных пород/А.С. Семенов, О.С. Попцова//Пермский аграрный вестник. -2013. -№ 2 (2). -С. 38-43.
- Садыкова Ю.Р. Сравнительная оценка важнейших гомеостатических показателей крови собак породы немецкая овчарка различной эксплуатации//Ученые записки Казан. гос. акад. ветеринар. мед. -Казань: КГАВМ, 2006. -Т. 185. -С. 255-263.