Способ оценки уровня морфофункционального развития новорожденных телят
Владельцы патента RU 2521320:
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский ветеринарный институт патологии, фармакологии и терапии Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИВИПФиТ Россельхозакадемии) (RU)
Изобретение относится к ветеринарии и животноводству. В возрасте 1-3-х суток в крови телят определяют содержание фетального гемоглобина, кальция и магния. Рассчитывают соотношение кальция и магния. На клинически здоровое состояние и нормальный уровень развития новорожденных телят указывают уровень соотношения кальций/магний более или равно 2,9 и содержание фетального гемоглобина более 60% от общего объема гемоглобина. На морфофункциональную незрелость указывают уровень соотношения кальций/магний менее 2,9 и содержание фетального гемоглобина менее или равно 60%. Информативность предлагаемых показателей сохраняется до 3-суточного возраста, однако оценку степени развития телят рекомендуется проводить в возрасте 1 суток, что позволяет более оперативно осуществлять необходимые мероприятия, направленные на коррекцию их физиологического состояния и профилактику возможных болезней. Способ позволяет оценить метаболизм мышц по соотношению кальция и магния и полноценность развития механизмов синтеза гемоглобина по уровню фетального гемоглобина, - изменений, которые встречаются в большинстве случаев нарушений внутриутробного развития и/или во время рождения. Изобретение обеспечивает повышение информативности и прогностического значения способа. 3 табл., 3 пр.
Изобретение относится к ветеринарии, касается способа оценки степени морфофункционального развития телят в первые семь дней жизни с целью принятия мер для снижения их заболеваемости и повышения сохранности.
Болезни новорожденных в нозологической структуре сельскохозяйственных животных занимают большой удельный вес, характеризуются высокой летальностью и являются причиной снижения генетического потенциала продуктивности. Заболеваемость молодняка в значительной степени зависит от морфофункционального развития в период новорожденности, которое, в свою очередь, определяется полноценностью антенатального развития и функциональными нагрузками во время рождения [Гомбоев Д.Д. Сб. науч. тр. Новосибирск, 1997; Малашко В.В. И др. Сб. науч. тр. Гродн. гос. аграр. ун-т, 2005, т.4, ч.2]. Знание уровня морфофункционального развития новорожденных является основанием для организации профилактических мероприятий и проведения ранней диагностики. Оценка уровня зрелости новорожденных основана на знаниях возрастной физиологии, с учетом того, что в процессе онтогенеза накапливаются количественные изменения, которые приводят к появлению новых качеств. Поэтому возрастные особенности в строении или деятельности различных физиологических систем нельзя считать свидетельством неполноценности организма на отдельных возрастных этапах, потому что каждый из них имеет свои особенности. Отмеченное обосновывает необходимость наличия методов оценки морфофункционального развития, адаптированных для молодняка.
При изучении патентной и научно-методической литературы выявлен ряд способов оценки и диагностики нарушения морфофункционального развития новорожденных.
Предложена дифференциальная таблица [Золотарев А.И. и др. Методические рекомендации по диагностике, профилактике и лечению омфалита у новорожденных телят. 2008; Тумилович Г.А. Сб. науч. тр. Гродн. гос. аграр. Ун-т. 2008], в которой на основании параметров массы тела, высоты в холке, охвата за лопаткими и др. промеров оценивают степень зрелости новорожденного.
Данный метод имеет ряд недостатков, снижающих его информативность. Так, определяемый показатель массы тела претерпевает существенные изменения в течение первых часов жизни, обусловленные не только физиологическими процессами (испарение влаги с поверхности кожи, отхождением мекония, вентиляция легких и т.д.), но и неконтролируемыми технологическими параметрами (температура и влажность внешнего воздуха, теплопроводность поверхностей, время облизывания теленка, количество выпаиваемого молозива и т.п.). Масса тела приплода также зависит от породы. Однако в условиях сравнительно широкого спектра вариантов скрещивания, используемых в хозяйствах, породные особенности массы тела менее выражены, что может дать ошибочную информацию о степени развития новорожденного. Высокая вариабельность разводимого скота также снижает информативность таких параметров как высота в холке, охват за лопатками, длина хвоста, длина последнего ребра и других промеров и зависит от породных особенностей матери. Последние определяются породой или вариантами скрещивания.
Для оценки степени физиологической зрелости новорожденных телят часто определяют содержание различных метаболитов и показатели иммунитета в крови.
Известен способ прогнозирования состояния здоровья новорожденных телят [RU 2057485 C1, A61B 10/00, A01K 67/02, опубл. 10.04.1996], заключающийся в том, что в крови сухостойных коров определяют содержание метгемоглобина и при его уровне более 12,5% констатируют неблагоприятный прогноз в отношении заболеваемости желудочно-кишечными болезнями.
Недостаком данного способа является то, что увеличение содержания метгемоглобина в крови указывает на наличие отравления животных определенной группой токсинов, последствием которого является гипоксия плода с соответствующими изменениями клинико-функционального статуса новорожденных. Практическую значимость данный способ имеет только в случаях отравления беременных коров, что на практике встречается сравнительно редко.
Известен способ оценки уровня естественной резистентности организма животных в ранний постнатальный период [RU 2260185 C1, G01N 33/48, опубл. 10.09.2005], заключающийся в том, что в сыворотке крови определяют общий белок и, при содержании его менее 50 г/л, констатируют низкий уровень резистентности организма.
Однако данный способ имеет сравнительно низкую информативность в отношении уровня антенатального развития, так как содержание белка в крови новорожденных в основном определяется качеством и временем выпаивания молозива.
В качестве прототипа выбран способ определения жизнеспособности новорожденных животных [RU 2050130 C1, A01K 67/02, G01N 33/53, опубл. 20.12.1995], заключающийся в том, что в крови до приема молозива определяют специфические антитела. Их обнаружение расценивается как физиологическое недоразвитие.
Однако недостатком данного способа является отсутствие информации о происхождении антител. Так, причиной данного явления может быть нарушение плацентарного барьера, что не является основанием для констатации нарушения развития плода. Помимо этого у здоровых новорожденных может содержаться в крови небольшое количество антител, что является следствием особенности развития их иммунокомпетентных органов. Результаты морфологических исследований также широко используются при оценке антенатального развития [Тумилович Т.А. Вестник БГСХА. 2010, №1]. Недостатком данного метода является сравнительно высокая трудоемкость и методическая сложность.
Недостатком большинства способов оценки физиологического развития новорожденного является их акцентирование на антенатальное развитие. Однако статус новорожденного, помимо этого, определяется и интранатальным периодом. Нарушения в период рождения являются не менее актуальными в формировании морфофункционального статуса новорожденного, чем проблемы внутриутробного развития.
Анализ литературных данных [Афанасьев А.И., Лотц К.Н. Зоотехния, 2009. №5; Плященко С.И. и др. Получение и выращивание здоровых телят, 1990] и результаты наших исследований [Золотарев А.И. и др. Методические рекомендации по диагностике, профилактике и лечению омфалита у новорожденных телят, 2008; Шахов А.Г. и др. Методические рекомендации по оптимизации формирования колострального иммунитета у новорожденных животных, 2009] показали, что постоянными компонентами симптомокомплекса морфофункционального недоразвития являются пониженный мышечный тонус и нарушение процессов становления функций органов дыхания. Последнее актуально с позиции ведущей роли респираторной системы в компенсации физиологического ацидоза новорожденных и обеспечении кислородом тканей в период их адаптации к новым условиям жизни. Мышечный тонус оценивается по времени принятия новорожденным устойчивой позы стояния и появления у него сосательного рефлекса. Однако указанные параметры зависят не только от состояния мышечной системы, но и от наличия внешних раздражителей: температуры воздуха в помещении, мотивации к потреблению молозива и других субъективных факторов. Уровень развития дыхательной системы, как правило, не определяется, но кислородосвязывающая активность крови оценивается по уровню эритроцитов в крови. Однако этот показатель не отражает реального кислородосвязывающего потенциала крови новорожденного.
Технический результат, достигаемый изобретением, - повышение информативности оценки морфофункционального развития новорожденных телят.
Технический результат достигается тем, что в способе оценки уровня морфофункционального развития новорожденных телят, включающем исследование их крови, согласно изобретению, в возрасте до трех суток определяют содержание фетального гемоглобина, кальция и магния и при наличии фетального гемоглобина в крови более 60% от общего объема гемоглобина и соотношении количества кальция к количеству магния в сыворотке или плазме крови более или равно 2,9 констатируют нормальный уровень морфофункционального развития, но при содержании фетального гемоглобина менее или равно 60% и соотношении кальция и магния менее 2,9 констатируют нарушение морфофункционального развития.
Мышечной тонус определяется статусом вегетативной нервной системы и метаболизмом мышц. От его уровня зависит двигательная активность и координация нейромышечных рефлексов, что в значительной степени определяет полноценность адаптации новорожденных к новым условиям жизни. Одним из механизмов понижения мышечного тонуса является нарушение метаболизма в мышечных клетках, оценка которого является объективным показателем уровня антенатального развития. Состояние вегетативной системы и метаболизм мышечных клеток также зависят от выраженности ацидоза, гипоксии и гиперкапнии в первые часы жизни, которые, в свою очередь, определяются течением второго периода родов. Таким образом, мышечный тонус является интегральным показателем уровня антенатального развития и функциональной нагрузки на организм плода во время интранатального периода. В метаболизме мышц активное участие принимают кальций и магний. Кальций участвует как в распаде, так и в синтезе гликогена. Магний является внутриклеточным катионом, катализирующим синтез адениннуклеотидов и регулирующим энергетику внутриклеточного обмена. Кальций способствует сокращению мышц, магний - расслаблению [Кудрин А.В. Микроэлементы в неврологии, 2006; Ребров В.Г. Витамины и микроэлементы, 2003].
Сущность способа поясняется примерами.
Пример 1. Определение содержания кальция и магния.
Нами были проведены исследования клинического статуса и содержания кальция в сыворотке крови и магния в крови у новорожденных телят с нормальным уровнем развития и клинически здоровых (группа 1, n=25), с признаками нарушения антенатального развития (гипотрофия, группа 2, n=25) и перенесших острую интранатальную асфиксию (приобретенное нарушение морфофункционального статуса, группа 3, n=25). Полученные результаты (табл.1) показали, что в течение первой недели жизни содержание кальция изменяется несущественно. Уровень магния в крови животных с нормальным уровнем развития в течение первых двух суток жизни увеличивается на 24,4%, затем, после некоторого снижения у 4-суточных телят, вновь повышается на заключительном этапе наблюдения. У животных, перенесших асфиксию, в течение первых 2-х суток жизни количество магния увеличивается на 81,8%. В течение трех суток у гипотрофиков его уровень возрастает на 33,3%. Колебания в содержании магния стали причиной изменений соотношения кальция и магния.
| Таблица 1 | ||||||
| Биохимические показатели крови телят | ||||||
| Показатели | Возраст, сут | |||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 7 | |
| Магний, мкМ/л | 0,78±0,02 | 0,77±0,01 | 0,97±0,01 | 0,83±0,05 | 0,89±0,07 | 0,90±0,04 |
| 0,77±0,01 | 1,14±0,04 | 1,40±0,06 | 1,15±0,04 | 0,93±0,04 | 0,84±0,03 | |
| 0,75±0,03 | 1,02±0,03 | 0,96±0,02 | 1,00±0,02 | 0,90±0,02 | 0,88±0,03 | |
| Кальций, мМ/л | 2,61±0,01 | 2,68±0,11 | 2,88±0,25 | 2,72±0,11 | 2,68±0,11 | 2,61±0,05 |
| 2,69±0,35 | 2,62±0,11 | 2,71±0,10 | 2,75±0,03 | 2,70±0,03 | 2,56±0,12 | |
| 2,05±0,06 | 2,76±0,10 | 2,60±0,08 | 2,60±0,06 | 2,65±0,05 | 2,60±0,10 | |
| Ca/Магний | 3,33±0,14 | 3,49±0,13 | 2,98±0,09 | 3,26±0,07 | 3,1±0,11 | 2,91±0,05 |
| 3,48±0,27 | 2,30±0,08 | 1,93±0,12 | 2,38±0,13 | 2,90±0,17 | 3,05±0,13 | |
| 2,70±0,07 | 2,71±0,78 | 2,70±0,15 | 2,61±0,12 | 2,93±0,22 | 2,95±0,08 |
Примечание: в верхней строке представлены данные по группе №1; в средней - по группе №2; в нижней строке - по группе №3.
При корреляционном анализе полученных данных установлено, что между показателями соотношения кальций/магний и временем принятия новорожденным устойчивой позы стояния имеется взаимосвязь. Коэффициент корреляции между этими показателями в возрасте 1, 2, 3, 4 и 7 суток составил 0,78; 0,74; 0,50; 0,29 и 0,20, соответственно. Таким образом, у телят в возрасте 1 и 2 суток имеет место сильная, у 3-суточных животных - средняя связь между изучаемыми параметрами. У более старших телят корреляционная связь умеренная. Распределение животных по уровню соотношения кальций/магний показало, что у 100% телят с нормальным уровнем развития соотношение находится в пределах 2,9-4,0; а у 88,5% гипотрофиков и 84,5% у животных, перенесших интранатальную асфиксию, диапазон составил 1,6-2,89. Представленные данные указывают на высокую информативность соотношения кальций/магний при оценке метаболизма в мышечных клетках, мышечного тонуса и уровня развития новорожденных в первые три дня жизни.
Пример 2. Определение фетального гемоглобина.
Фетальный гемоглобин составляет основную массу гемоглобина у плодов последнего триместра развития. Он обладает более высоким, чем гемоглобин взрослых, химическим сродством к кислороду, что улучшает экстракцию кислорода из материнского гемоглобина через плаценту. После рождения необходимость в данной фракции гемоглобина исчезает и его содержание постепенно снижается [Яцык Г.Я. Практическое руководство по неонатологии, 2008]. При внутриутробной гипоксии и интранатальной асфиксии соотношение фракций гемоглобина нарушается [Чемоданов В.В., Философова М.С. Болезни новорожденных детей: рук-во для врачей, 2003]. Таким образом, уровень фетального гемоглобина в первые часы жизни и динамика его снижения могут использоваться в качестве оценки морфофункционального статуса молодняка.
Проведенные нами исследования содержания фетального гемоглобина в крови телят с нормальным уровнем развития и клинически здоровыми (группа 1, n=25), с признаками нарушения антенатального развития (гипотрофия, группа 2, n=25) и перенесших острую интранатальную асфиксию (приобретенное нарушение морфофункционального статуса, группа 3, n=25) показали, что у всех обследованных животных доля фетальной фракции в общем объеме гемоглобина с возрастом снижается. Однако, у животных с нарушенным морфофункциональным статусом в первые три дня жизни его уровень выше, чем у здоровых, а в дальнейшем, наоборот, ниже.
С помощью метода расчета доверительного интервала мы рассчитали референтные показатели фетального гемоглобина для новорожденных телят. У животных клинически здоровых, с нормальным уровнем развития, доля фетального гемоглобина в общем объеме гемоглобина составляет в возрасте 0-3 суток более 60%. В возрастном интервале 4-7 суток отмечена сравнительно высокая индивидуальная вариация.
| Таблица 2 | |||
| Содержание в крови фетального гемоглобина (%) | |||
| Возраст, сут. | Группа № | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| 0 | 67,7±1,49 | 57,4±0,99 | 60,0±1,3 |
| 1 | 67,5±0,98 | 58,1±0,80 | 69,5±1,00 |
| 2 | 65,3±0,69 | 58,7±0,73 | 57,0±1,06 |
| 3 | 61,3±0,53 | 58,7±0,44 | 53,5±0,29 |
| 4 | 54,3±2,60 | 55,6±1,89 | 53,7±1,20 |
| 7 | 51,8±1,21 | 56,7±2,96 | 54,8±1,40 |
На основании полученных результатов нами разработан способ оценки уровня морфофункционального развития новорожденных телят, новизна которого заключается в комплексном подходе, включающем в себя оценку метаболизма мышц (соотношение кальция и магния) и полноценность развития механизмов синтеза гемоглобина (фетальный гемоглобин).
В соответствии с предложенным способом, оценке подлежат животные в возрасте 1 суток. В сыворотке крови определяют содержание кальция и в цельной крови магния и фетального гемоглобина. Содержание кальция в сыворотке крови определяют любым унифицированным методом (по цветной реакции с крезолфталеинкомплексоном, с глиоксаль-бис-2-оксианилом и др.). Содержание магния в крови определяют любым унифицированным методом (по цветной реакции с титановым желтым, с магоном и др.), фетального гемоглобина - методом Зингера [Меньшиков В.В. и др. лабораторные методы исследования в клинике: Справочник, 1997; Рецкий М.И. и др. Методические рекомендации по диагностике, терапии и профилактике нарушений обмена веществ у продуктивных животных, 2005]. На клинически здоровое состояние и нормальный уровень развития у новорожденных телят в возрасте 1 суток указывают уровень соотношения кальций/магний более или равно 2,9; содержание фетального гемоглобина более 60% от общего объема гемоглобина. На морфофункциональную незрелость указывают уровень соотношения кальций/магний менее 2,9 и содержание фетального гемоглобина менее или равно 60%.
Информативность предлагаемых показателей сохраняется до 3-суточного возраста, однако оценку степени развития телят рекомендуется проводить в возрасте 1 суток, что позволяет более оперативно осуществлять необходимые мероприятия, направленные на коррекцию их физиологического состояния. При этом результаты обследования в возрасте 2 и 3 суток могут быть использованы при оценке эффективности проводимых мероприятий.
Пример 3. Определение влияния нарушений развития на заболеваемость телят желудочно-кишечными болезнями.
Для определения информативности разработанного способа проведены исследования по изучению влияния нарушений морфофункционального статуса новорожденных телят на уровень их заболеваемости желудочно-кишечными болезнями в течение первых 20 суток после рождения. Уровень развития определяли предлагаемым нами способом (группа 4) и традиционным (группа 1) с использованием дифференциальной таблицы [Золотарев А.И. и др. Методические рекомендации по диагностике, профилактике и лечению омфалита у новорожденных телят, 2008]. При использовании традиционного способа оценку животных проводили в возрасте 1 суток, определяя массу тела, время принятия устойчивой позы стояния, появления сосательного рефлекса, содержание общего белка в сыворотке крови, данные промеров охвата груди за лопатками, косой длины туловища и высоты в холке. Помимо указанных вариантов оценки уровня развития использовали информативность раздельного определения в возрасте 1 суток содержания фетального гемоглобина (группа 2) и соотношения кальций/магний (группа 3).
Степень связи определяемых параметров с заболеваемостью животных оценивали на основании показателя достоверности связи по критерию χ2 [Хамитов Г.П., Ведерникова Т.И. Вероятности и статистика, 2006].
| Таблица 3 | |||
| Прогностическое значение изучаемых параметров в отношении желудочно-кишечных болезней | |||
| Группа | X2 | P | rd |
| 1 | 2,74 | более 0,05 | 0,34 |
| 2 | 3,9 | менее или равно 0,05 | 0,49 |
| 3 | 3,85 | менее или равно 0,05 | 0,47 |
| 4 | 5,18 | менее или равно 0,01 | 0,72 |
| Примечание: P - достоверность связи; rd - коэффициент детерминации. |
Полученные результаты (табл.3) показали, что между традиционными параметрами оценки и заболеваемостью желудочно-кишечными болезнями в течение первых 20 суток жизни существует недостоверная связь средней силы с долей влияния 34%. Между показателями соотношения кальций/магний с уровнем заболеваемости существует достоверная связь средней силы с долей влияния 49%. Между содержанием фетального гемоглобина и уровнем заболеваемости выявлена достоверная по χ2 связь средней силы с долей влияния 47%. Результаты нового способа оценки морфофункционального статуса новорожденных с уровнем заболеваемости имели достоверную по χ2 связь высокой силы с долей влияния 72%.
Таким образом, все сопоставимые способы оценки уровня развития имеют достоверное прогностическое значение в отношении заболеваемости новорожденных желудочно-кишечными болезнями. Однако предлагаемый способ имеет долю влияния выше, чем в группе №1, в 2,1 раза и в группах №2 и №3 на 46,9 и 53,2% соответственно. Представленные результаты подтверждают целесообразность одновременного определения соотношения кальций/магния и содержания фетального гемоглобина. Полученные данные также показали, что новый способ оценки уровня морфофункционального развития новорожденных телят значительно более информативный и имеет большее прогностическое значение, чем традиционный вариант оценки.
Предлагаемый способ оценки уровня морфофункционального развития новорожденных телят характеризуется комплексным подходом, сравнительно высокой информативностью и прогностическим значением. Его применение позволяет объективно оценить физиологическое развитие новорожденных, технологию получения и выращивания приплода, а также является основанием для проведения соответствующих мероприятий при выявлении нарушений морфофункционального статуса.
Способ оценки уровня морфофункционального развития новорожденных телят, включающий исследование их крови, отличающийся тем, что в возрасте до трех суток определяют содержание фетального гемоглобина, кальция и магния и при наличии фетального гемоглобина в крови более 60% от общего объема гемоглобина и соотношении количества кальция к количеству магния в сыворотке или плазме крови более или равно 2,9 констатируют нормальное морфофункциональное развитие новорожденного, но при содержании фетального гемоглобина менее или равно 60% и соотношении кальция и магния менее 2,9 констатируют нарушение морфофункционального развития.
