Стрессы в промышленном животноводстве и меры их профилактики.

Введение

На животных воздействуют разнообразные факторы окружающей среды, из которых одни являются обычными физиологическими раздражителями, а другие – стрессорами. Если в период эмбрионального развития для плодов внешней средой является организм матери, обеспечивающий им строго определенную температуру, наиболее полноценное питание и предохраняющий их от различного рода микроорганизмов, то с момента рождения животное сразу попадает в другую обстановку. В первые часы жизни новорожденные должны адаптироваться к необычным температурно-влажностным условиям среды, их колебаниям. Животные начинают самостоятельно дышать и питаться, перемещаться в пространстве, общаться с себе подобными. С возрастом у них формируются различные адаптационные механизмы, но даже у взрослых, половозрелых животных эти возможности ограничены. В связи с этим взрослым животным и особенно молодняку необходимо создавать хорошие условия кормления и содержания. Чем большую продуктивность получают от животных, тем более внимательно нужно относиться к удовлетворению потребностей их организма. Перевод животноводства на промышленную основу с использованием новых технологических способов эксплуатации животных вызывает необходимость изучения адаптационных возможностей организма в этих условиях [1].
Современные технологии выращивания животных и птиц слагаются из целого ряда неотъемлемых технологических элементов (искусственный микроклимат, частая смена корма, перемещение и перегруппировки, взвешивания, вакцинации,Введение

лекарственных веществ, хирургические операции и т. п.), которые могут действовать на организм как стресс-факторы. При этом продолжительное воздействие стресс-факторов зачастую приводит к снижению продуктивности, сохранности животных и возникновению различных патологий.
Актуальность темы исследования состоит в том, что в Государственной программе развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013 - 2020 годы одной из стратегических задач является увеличение производства продукции сельскохозяйственных животных за счет более полной реализации их генетического потенциала, разработки и совершенствования промышленных технологий с учетом требований современной науки. В тоже время, это сопряжено с действием на животных многочисленных технологических стресс-факторов, способствующих снижению общей резистентности, показателей продуктивности, увеличению заболеваемости, ухудшению качественных характеристик мясного и молочного сырья и, как следствие, повышению себестоимости продукции.
В этой связи, актуальным направлением фундаментальных и прикладных исследований при увеличении производства российской говядины, свинины и молока представляется проблема совершенствования методов комплексной оценки и прижизненного формирования количественных и качественных характеристик получаемого сырья. Решение этой проблемы тесно связано с исключением или сведением к минимуму негативных стресс-факторов воздействия на животный организм, связанных с технологией производства продукции животноводства [4].
Цель работы – всесторонне охарактеризовать стрессы в промышленном животноводстве и меры их профилактики.
Цель работы достигается благодаря выполнению следующих задач:
- охарактеризовать стресс в промышленном животноводстве;
- оценить меры профилактики стресса в промышленном животноводстве.

1 Стрессы в промышленном животноводстве

Природа и физиологические свойства животного, формировавшиеся в течение многих веков, не в состоянии изменяться с такой же быстротой, с какой изменяются условия окружающей среды и технология ведения животноводства. Поэтому возникает несоответствие между биологической природой организма, его физиологическими возможностями и окружающей средой, т. е. состояние стресса. Впервые это понятие ввел канадский ученый Ганс Селье в 1936 г. Под стрессом он понимал состояние, в котором оказывался организм под воздействием различных раздражителей окружающей среды. Факторы среды, способные вызывать однородные ответные реакции организма, он называл стрессорами [8].

1.1 Характеристика стресса в животноводстве
Стресс (от англ. stress – нагрузка, напряжение; состояние повышенного напряжения) – совокупность неспецифических адаптационных (нормальных) реакций организма на воздействие различных неблагоприятных факторов – стрессоров (физических или психологических), нарушающее его гомеостаз, а также соответствующее состояние нервной системы организма (или организма в целом). В медицине, физиологии, психологии выделяют положительную (эустресс) и отрицательную (дистресс) формы стресса. По характеру воздействия выделяют нервно-психический, тепловой или холодовой (температурный), световой, голодовой и другие стрессы (облучение и т. д.). По восприимчивости к стрессу животные располагаются в следующем порядке: пушные звери, птицы, свиньи, крупный рогатый скот, лошади, собаки, кошки [3].
Стресс возникает независимо от времени года, но чаще при жаркой сухой или холодной сырой погоде, при длительно нарушенных условиях содержания и кормления. При этом наблюдается беспокойство животных, изменяется поведенческий стереотип с превалированием повышенной подвижности, учащенного приема корма небольшими порциями, агрессивности. Уменьшаются затраты времени на отдых с комфортом. Температура тела повышается до верхних физиологических пределов, а иногда возникает синдром «транспортной» лихорадки. Аппетит ухудшается. Масса тела резко уменьшается, иногда на 10 %. Характеризуемый как состояние между здоровьем и болезнью, нормой и патологией стресс представляет собой общий неспецифический синдром адаптации и протекает стадийно.
Первая стадия – стадия тревоги – возникает непосредственно после неблагоприятного воздействия. Являясь аварийной, она носит мобилизующий характер и протекает в две фазы: шока и противотока.
В фазу шока снижается общая резистентность. В обмене веществ превалирует распад над синтезом. Уменьшается масса тела и замедляется рост животного. Падает мышечный и сосудистый тонус. Повышается проницаемость сосудистых и клеточных мембран, вследствие этого появляются кровоизлияния и изъязвления слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта. Возникают ацидоз, гипохлоремия, гиперкальциемия, эозинопения и гипергликемия. Повышается секреция надпочечниками адреналина и кортикостероидов. В крови уменьшается содержание липидов и холестерина. Наблюдается инволюция тимусо-лимфоидной ткани. Продолжительность фазы шока и ее исход зависят от силы неблагоприятного действия и исходного уровня общей резистентности организма (1–2 дня) и может закончиться летально.
В фазу противошока повышается общая резистентность организма и начинается формирование повышенной специфической резистентности. У молодых животных масса тела восстанавливается. Продолжаются инволюция тимусо-лимфоидной ткани и повышение секреторной активности надпочечников. Снижаются содержание аскорбиновой кислоты в крови и тканях, уровень гликогена в печени и мышцах. В общем состоянии организма и обмене веществ возникают изменения, противоположные фазе шока: повышаются мышечный и сосудистый тонус, температура тела и артериальное давление; возникают гиперхлоремия, повышается содержание натрия в крови, наблюдается диурез, увеличивается объем циркулирующей крови. Продолжается гипергликемия. Фаза противошока переходит в стадию резистентности, если не действуют дополнительные, «разрешающие» стресс-факторы. В связи с этим обязательно после технически допускающихся неблагоприятных воздействий, например отъема, вакцинации, перегруппировки, перемещений, смены корма и др., необходимо предоставлять животным покой и улучшенные условия содержания и кормления в течение 5–7 дней.
Вторая стадия – стадия резистентности – характеризуется повышением сопротивляемости организма ведущему фактору неблагоприятного воздействия и близким к нему другим факторам. В эту стадию в обмене веществ синтез превалирует над распадом. Все структурные биохимические и физиологические особенности организма нормализуются. Остаются повышенными показатели, характеризующие специфическую резистентность. Животные нормально растут и развиваются.
Третья стадия. При длительном действии одного или нескольких стресс-факторов общая и специфическая резистентность организма снижается и развивается стадия истощения. В обмене веществ интенсифицируются процессы распада. Прекращается рост молодняка, уменьшается масса тела взрослых животных. Вновь появляются все признаки, характерные для фазы шока стресс-реакции. Возникают ареактивное состояние, истощение жизненных сил и гибель животного. При этом специфические признаки нозологически определяемого заболевания, как правило, отсутствуют или завуалированы общими катаболическими, дистрофическими или атрофическими процессами (рис. 1, а). Чаще всего стадии развития стресса не имеют четких границ.

1.2 Механизмы развития стресса
Стресс – это активация симпатической нервной системы и/или системы гипоталамус – гипофиз – надпочечники в ответ на воздействие какого-либо фактора окружающей среды. Симпатическая нервная система Реакция симпатической нервной системы на раздражитель идентична таковой, возникающей при физической нагрузке: симпатоадреналовая активация в сочетании с угнетением вагусной активности.

Рисунок 1 – Механизм развития стресса: а – стадии развития стресса (общего адаптационного синдрома); б – схема ответной реакции организма на стресс [2]

Значительно повышается артериальное давление (АД), частота сокращений сердца, объем сердечного выброса, кровоснабжение скелетных мышц, миокардиальный и церебральный кровоток (за счет уменьшения кровоснабжения пищеварительного тракта и почек), метаболизм с повышением уровня глюкозы и свободных жирных кислот в крови вследствие их мобилизации из печени и жировых депо. При этом происходит задержка соли, увеличение объема циркулирующей крови и венозного притока крови к сердцу. Кроме того, повышается свертываемость крови. Следовательно, в случае стресса происходит мобилизация всех ресурсов организма. Система гипоталамус – гипофиз – надпочечники Индуцированная центральная нервная система, активация системы гипоталамус – гипофиз – надпочечники приводит к значительному выделению адренокортикотропного гормона (АКТГ), глюкокортикоидов (кортизола) и подавлению продукции половых гормонов и гормона роста

. Возникает смешанная активация симпатикоадреналовой и парасимпатической нервной систем, что приводит к вазоконстрикции и повышению АД в сочетании с вагусной брадикардией и такими признаками вагусной активации пищеварительного тракта, как повышение желудочной секреции, часто в сочетании с повреждением слизистой оболочки желудка и кишечника и нарушениями их моторики. При достаточной длительности поражения происходит угнетение иммунной системы и повышение восприимчивости к инфекциям (рис. 1, б). [9].

1.3 Стресс-факторы

Факторы окружающей среды, которые могут проявляться в качестве стрессоров, разнообразны по своей природе и силе воздействия на организм. В настоящее время нет единой классификации cтpecc-факторов, что осложняет работу по предупреждению снижения продуктивности сельскохозяйственных животных.
В многочисленных экспериментах были изучены разнообразные стрессоры, которые встречаются в условиях животноводческих комплексов и обычных ферм и используются лишь в исследовательских целях. Стресс у животных может быть вызван большим количеством самых различных факторов при их интенсивном или продолжительном действии. Каждый из них обладает своим специфическим влиянием на организм, но, выступая в качестве а б 10 стрессоров, они приводят также к развитию одинаковых, неспецифических реакций, которые клинически проявляются в описанной уже картине стресса. При этом важно подчеркнуть, что для всех стрессовых ситуаций обязательны соответствующие реакции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Если в организме животных не обнаруживаются типичные для стресса гормональные изменения, тогда можно говорить о наличии обычного приспособительного ответа на воздействие фактора среды и об отсутствии стресса.
Наиболее распространен в современном животноводстве технологический стресс. Он возникает в результате неблагоприятного действия факторов (стрессоров), обусловленных технологией производства продуктов животноводства. Широкое распространение имеет технологический стресс, возникающий при отъеме, перегруппировках, перемещениях, транспортировке, вакцинациях, смене обслуживающего персонала и технологических приемов, зооветманипуляциях, недостаточной физической активности и подвижности животных.
К технологическим стрессам наиболее расположены молодые, племенные и высокопродуктивные животные. Чувствительность организма к ним повышается при нарушениях содержания и кормления, при длительном отрицательном действии естественных климатических факторов, а также при одновременном или последовательном воздействии двух или нескольких стресс-факторов. Различают несколько видов технологического стресса. Отъемный стресс характерен в большей степени дли молодняка свиней и крупного рогатого скота. Он непосредственно связан с интенсивной технологией производства продуктов животноводства и возникает в результате раннего отъема новорожденного, неподготовленного к самостоятельному взаимодействию с окружающей средой. Ведущие признаки отъемного стресса: снижение интенсивности роста, уменьшение содержания эритроцитов в крови и их способности к переносу инсулина, увеличение концентрации катахоламинов, кортизона и снижение уровня тиреоидных гормонов в крови, уменьшение активности костного мозга, снижение активности антиоксидантной защитной системы организма. Отъемный стресс продолжается 7–10 дней. Стресс перегруппировок и перемещений характерен для конвейерной технологии промышленного животноводства.
Ведущим фактором становится борьба за лидерство – ранговый стресс. Он ведет к перевозбуждению животных и, как следствие его, к травмам, каннибализму, потере аппетита, снижению интенсивности роста, уменьшению продуктивности. Изменяется поведенческий стереотип. Затраты времени на угрозы, нападения и защиту увеличиваются на 20–30 %. Затраты времени на прием корма и отдых уменьшаются на 10–20 %. Антимикробная и противовирусная активность слизистых оболочек и крови уменьшается на 30–40 %. Увеличивается проницаемость мембран клеток кожи и слизистых оболочек. Повышается рН содержимого желудочно-кишечного тракта, что способствует дисбактериозу. Снижение щелочного резерва крови способствует бактериемии. В результате на 40–50 % повышается чувствительность организма в новой микрофлоре. Возникают желудочно-кишечные, респираторные и другие инфекционные и незаразные болезни. Стресс перегруппировок и перемещений может продолжаться до 15–20 дней. Транспортный стресс характерен для специализированного животноводства. Ведущим стрессором является транспортировка. Вместе с ней на животных неблагоприятно действует комплекс причин: изменение привычного ритма содержания и кормления, перегруппировки, перемещения, смена обслуживающего персонала и микроклимата. Основными признаками являются: потери массы тела в период транспортировки, а в последующем угнетение роста. Животные беспокоятся, часто возникает «транспортная лихорадка». Во время перевозки повышаются мышечный тонус, диурез и дефекация, увеличиваются рефлекторная возбудимость и потоотделение. В результате – общая дегидратация организма, относительное увеличение в крови содержания эритроцитов, гемоглобина, лейкоцитов и различных метаболитов, особенно гормональных веществ, белковых фракций, ферментов, азотистых продуктов. Возникает гипоксия мышечных и паренхиматозных тканей. Все это ведет к резкой, до 60%, интенсификации катаболизма. Изменения в организме обнаруживают в течение 20–35 дней, а иногда и дольше.
Транспортный стресс часто провоцирует возникновение желудочно-кишечных и респираторных инфекций и незаразных болезней. Вакцинальный стресс постоянно сопутствует промышленному животноводству. Стресс-реакция протекает классически, если не примешиваются дополнительные неблагоприятные воздействия на животных. Характерной особенностью является формирование специфического иммунитета, которое начинается на 3–5-й день после вакцинации и заканчивается на 12–18-й день. При вакцинальном стрессе снижаются интенсивность роста и продуктивность крупного рогатого скота, свиней и птиц. Повышается чувствительность к другим стресс-факторам. Эмоционально-болевой стресс возникает в результате смены обслуживающего персонала и технологических приемов, зооветманипуляции, связанных с взвешиванием, каудоэктомией, кастрацией, удалением клюва, а также при действии других стрессфакторов. Имеет благоприятный прогноз, если одновременно не действуют другие стрессоры, но сопровождается уменьшением продуктивности на 5–15%. Гипокинезический стресс при длительном стойловом безвыгульном содержании постоянно сопутствует промышленному животноводству и наносит большой ущерб. Очень сложен по физиолого-биохимическим механизмам, что связано с хроническим течением стадий стресс-реакции. У животных прекращаются рост и развитие. До минимума сводятся продуктивность и плодовитость. При минимальных дополнительных воздействиях стресс-факторов возникает патология.
Стресс, возникающий под действием производственных шумов, особенно присущ промышленному птицеводству, откормочному свиноводству и скотоводству, где непосредственно в помещениях с животными широко и постоянно используют различные машины и механизмы. Протекает по типу хронического стресса на стадии резистентности. Стресс-реакция, вызванная высоким уровнем шума (90–110 децибелов), вызывает угнетение общего состояния и снижение продуктивности, особенно у птиц. При низком и среднем уровне шума (60–90 децибелов) повышается возбудимость, которая часто проявляется каннибализмом и высокой агрессивностью, особенно у высокопродуктивных линий и пород птиц и свиней [5].

1.4 Влияние стресса на организм животных

Влияние стрессов на продуктивность зависит от силы неблагоприятного воздействия и уровня резистентности организма. При большой силе действующих факторов и низкой резистентности организма после фазы шока начинается патологический процесс и появляются первые клинические признаки болезни. Небольшая сила воздействия и высокая резистентность организма обусловливают физиологичное течение стресса, но даже в этом случае стресс наносит существенный ущерб животноводству. Он складывается из ухудшения здоровья, уменьшения продуктивности всех видов и возрастов сельскохозяйственных животных, снижения плодовитости и качества продукции. Ухудшение здоровья обусловлено снижением уровня общей резистентности организма в связи с напряжением обмена веществ и необходимостью приспособления к новым условиям существования. При этом дополнительное неблагоприятное воздействие ведет к усугублению или возврату к фазе шока и стадии истощения стрессреакции и, как правило, перехода их в патологию. Поэтому стресс является предшественником многих болезней. Снижение продуктивности и плодовитости связано с дополнительным использованием пластических, энергетических ресурсов и биологически активных веществ, поступающих в организм или биосинтезирующихся в нем на поддержание гомеостаза и становление новой, более напряженной нормы его функционирования.
Низкое качество продуктов животноводства при стрессе является следствием нарушения обмена веществ в организме и изменений состава его органов и тканей. В результате образуются: свинина PSE (водянистая, бледная, мягкая), безвкусные студенистые бройлеры, говядина ДЕД (темная, сухая), наблюдаются истончение и сваливание шерсти и пуха, истончение и потеря эластичности кожи и др. [10].

1.5 Методы выявления стресс-чувствительности животных
Для планомерной и целенаправленной борьбы со стрессами проводят выявление стресс-чувствительности животных и определение стадии течения стресс-реакции с целью прогнозирования ее исхода. Стресс-чувствительность организма животных определяют методами функциональных нагрузок. Нагрузка адренокортикотропным гормоном – проба Торна – неспецифична, и ее лучше применять в комплексе с другими тестами. Используется для всех видов животных. Предварительно в крови подсчитывают количество эозинофилов или определяют содержание кортизола (у здоровых животных они должны быть в пределах нормы). Затем внутримышечно вводят АКТГ в дозе 25–50 ед. на 100 кг массы животного. Через 2 и 4 ч вновь подсчитывают содержание эозинофилов или определяют содержание кортизола в крови