Главная » 2014 » Июль » 28 » Скачать Электроэнцефалограмма молодняка крупного рогатого скота разных типов высшей нервной деятельности и её связь с хозяйственно-полезными бесплатно
3:54 AM
Скачать Электроэнцефалограмма молодняка крупного рогатого скота разных типов высшей нервной деятельности и её связь с хозяйственно-полезными бесплатно
"Электроэнцефалограмма молодняка крупного рогатого скота разных типов высшей нервной деятельности и её связь с хозяйственно-полезными качествами"
Диссертация
Автор: Кравайнис, Юрий Янисович
Название: "Электроэнцефалограмма молодняка крупного рогатого скота разных типов высшей нервной деятельности и её связь с хозяйственно-полезными качествами"
Справка: Кравайнис, Юрий Янисович. "Электроэнцефалограмма молодняка крупного рогатого скота разных типов высшей нервной деятельности и её связь с хозяйственно-полезными качествами" : диссертация доктора биологических наук : 03.00.13 / Кравайнис Юрий Янисович; [Место защиты: ФГОУВПО "Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии"] - Москва, 2009 - Количество страниц: 344 с. ил. Москва, 2009 344 c. :
Объем: 344 стр.
Информация: Москва, 2009
Содержание:
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ СЛОВ И СЛОВОСОЧЕТАНИЙ
ВВЕДЕНИЕб
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
11 Электроэнцефалография и её значение в изучении поведения животных
111 Метод электроэнцефалографии и его совершенствование
112 Классификация ритмов мозга
113 Виды функциональной биоэлектрической активности мозга
12 Типы высшей нервной деятельности, подсистемы поведения и хозяйственно-полезные качества крупного рогатого 30 скота
121 Изучение поведения животных в историческом аспекте и на современном этапе
122 Хозяйственно-полезные качества крупного рогатого скота с разными типами высшей нервной деятельности
2 СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
21 Материалы, методы и условия проведения исследований
211 Условия проведения исследований
212 Инженерно-техническое усовершенствование метода электроэнцефалографии молодняка крупного рогатого скота применительно к условиям промышленного содержания
213 Объекты и методы использованные при проведении исследований
3 РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3,1 Электроэнцефалографические показатели у молодняка крупного рогатого скота в онтогенезе
32 Характеристика электроэнцефалографических показателей у молодняка крупного рогатого скота разных типов высшей нервной деятельности в возрастном аспекте
321 Наличие корковых ритмов на электроэнцефалограмме
322 Корковая ритмика молодняка крупного рогатого скота с разными типами высшей нервной деятельности
3221 Сильный уравновешенный подвижный тип ВНД
3222 Сильный уравновешенный инертный тип ВНД
3223 Сильный неуравновешенный тип ВНД
3224 Слабый тип ВНД
33 Особенности электроэнцефалограммы бычков и телочек разных типов высшей нервной деятельности
34 Поведение молодняка разных типов ВНД в привычных условиях и влияние измененных условий содержания на поведенческие реакции, и электроэнцефалографические показатели
35 Хозяйственно-полезные качества крупного рогатого скота с разными типами высшей нервной деятельности
351 Рост молодняка разных типов высшей нервной деятельности
352 Возраст первого осеменения и отела коров с разными типами высшей нервной деятельности
353 Поведение коров разных типов высшей нервной деятельности при машинном доении
354 Молочная продуктивность коров с разными типами высшей нервной деятельности
355 Продуктивное долголетие и причины выбытия коров с разными типами высшей нервной деятельности
356 Экономическая эффективность производства молока от коров с разыми типами высшей нервной деятельности
4 ОБСУЖДЕНИЕ
Введение:
Актуальность темы. Необходимость разработки вышеуказанной темы обусловлена тем, что переход животноводства на промышленную основу потребовал создания стандартизированных по технологическим качествам животных, так как условия промышленного содержания не полностью соответствуют физиологическим требованиям организма. Поэтому не случайно при генетическом потенциале молочной продуктивности коров разводимых в стране, который составляет 4500-7000 кг молока в год с продуктивным долголетием 7-10 лактаций, в России надой молока на корову находится в среднем на уровне 3600-3800 кг в год, а в 32-х регионах менее 3000 кг (В. Десятов, А. Костров, Р. Халилов, 2007). Срок хозяйственного использования в среднем составляет 3-4 лактации, а до 40 % поголовья выбраковывается после 1-2-й лактации, хотя по данным практиков и ученых (Д.Т. Винничук, 1997; Л.П.Москаленко, 2002) наивысшая продуктивность проявляется с 4-й по 7-ю лактацию, а экономически оправдано содержание коров 4 и более лактаций, то есть силы, средства и время ушедшее на выращивание оказываются почти безрезультатными. Возрос и уровень травматизма в животноводстве, особенно доярок, вследствие агрессивного поведения животных (В.С.Шкрабак, 2007).
Однако при равных условиях кормления и содержания у 15-25 % коров молочная продуктивность составляет 4-7 тысяч кг в год, а продуктивное долголетие 7 и более лактаций, то есть только часть животных реализует свой генетический потенциал, и его повышение, как указывает В. Десятов (2007), является актуальной проблемой и одним из путей реализации национального проекта «Развитие АПК».
Созданные учеными методы и средства реализации генетического потенциала лишь частично разрешают проблему комплектования стада высокопродуктивными животными, поэтому одной из актуальных задач является разработка способа прогнозирования потенциальных возможностей и хозяйственно-полезных качеств с раннего возраста, так как это позволит не затрачивать время, силы и средства на выращивание малопродуктивных животных.
Потенциальные возможности организма, его стрессоустойчивость и продуктивность обусловлены, прежде всего, типологическими особенностями высшей нервной деятельности (ВНД). Установлено, что из 4-х основных типов нервной системы, наиболее совершенный и жизнеустойчивый - сильный уравновешенный подвижный, и самый неприспособленный к жизни -слабый тип. Остальные 2 типа (сильный уравновешенный инертный и сильный неуравновешенный) занимают промежуточное положение (И.П.Павлов,-1952; Э.П.Кокорина, 1986; Г.В.Паршутин, Т.В.Ипполитова, 1972).
Работами И.П.Павлова (1952), Б.Н. Теплова (1959), Л.В.Крушинского (1981) доказано, что тип нервной системы имеет генетически наследственную основу, а работами Н.Н.Даниловой (1997) на морфогистологическом уровне установлена не одинаковая цитоархитектоника мозга у различных типов ВНД что предполагает возможность определения типологических особенностей с раннего возраста.
Имеющиеся методики позволяют определять тип нервной системы у взрослых животных. Они длительны, трудоёмки и не нашли применения h? -практике, поэтому разработка способа определения типа ВНД с раннего возраста является актуальной задачей, решение которой позволит прогнозировать потенциальные возможности животного. Однако до настоящего времени нет способа определения типа ВНД с раннего возраста.
Типологические особенности нервной системы, обусловлены работой мозга. Мозг является самым неизученным органом, и изучение его деятельности связано с появлением в последние десятилетия усилителей позволяющих записать его биопотенциалы на бумажную ленту, то есть осуществить электроэнцефалографию, которая наиболее полно отражает работу мозга.-
Электроэнцефалографией у крупного рогатого скота занимались немногие-ученые (А.Н. Голиков, Е.И. Любимов, 1966, 1980; В.И. Щепаренков, 1972; У.З. Мурзакулов, 1982), но эти работы не связаны с изучением биопотенциалов мозга у животных с разными типами нервной системы и проводились в условиях клиники.
Изучение с раннего возраста биопотенциалов мозга и выявление их особенностей у животных с разными типами ВНД, приобретает наивысшую актуальность, так как позволит определять тип нервной системы с раннего возраста, а как следствие - прогнозировать потенциальные возможности животного, и с этого возраста отбирать животных желательного типа, не затрачивая время, силы и средства на выращивание заведомо бесперспективных животных. Изучение функций мозга позволит также открыть ещё неизвестные науке характеристики его деятельности и направлять природу животных в русло нужное человеку.
В доступной литературе, не найдено работ, посвященных изучению электроэнцефалографических показателей у крупного рогатого скота с рождения до 18-месячного возраста, выявлению их особенностей у животных с разными типами ВНД; определению по электроэнцефалографическим показателям типологических особенностей нервной системы с раннего возрастал -прогнозированию на их основе потенциальных возможностей организма и хозяйственно-полезных качеств (роста, молочной продуктивности, продуктивного долголетия и др.).
Все вышеизложенное явилось основанием для выбора темы диссертационной работы. Диссертационная работа является частью НТП «Зоотехния РАСХН»: «Разработать научные основы использования и дальнейшего повышения генетического потенциала животных» и программы 0.51.25 У и О.Сх. 42: «Разработать и внедрить эффективные методы и системы селекционной работы, обеспечивающие продуктивность сельскохозяйственных жи- вотных».
Цель и задачи исследования.
Целью диссертационной работы являлась разработка способа определения типа высшей нервной деятельности у крупного рогатого скота с раннего возраста за счёт выявления параметров электроэнцефалограммы, характерных для каждого типа нервной системы, и на их основе прогнозирования хозяйственно-полезных качеств взрослого скота.
Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Усовершенствовать методику электроэнцефалографии молодняка крупного рогатого скота к её инженерно-техническое решение применительно к условиям производства, которая была бы доступна специалистам хозяйств.
2. Зарегистрировать и изучить параметры электроэнцефалограммы молодняка крупного рогатого скота в динамике с рождения до 18 месяцев в условиях производства.
3. Установить возраст животных, в котором сформировывается постоянная структура корковой ритмики.
4. Выявить отсутствие или наличие особенностей электроэнцефалограмм у молодняка крупного рогатого скота с разными типами высшей нервной деятельности с раннего возраста: набор ритмов, доля в % на ЭЭГ, доминирующий ритм, и др.
5. Определить особенности электроэнцефалограммы бычков и тёлочек у каждого типа ВНД.
6. Изучить поведение молодняка разных типов ВНД в привычных условиях и влияние изменённых условий содержания на поведенческие реакции и электроэнцефалографические показатели.
7. Изучить поведение коров разных типов ВНД при машинном доении.
8. Провести пожизненные наблюдения за хозяйственно-полезными качествами контрольных животных: ростом молодняка, возрастом первого осеменения и отела коров, молочной продуктивностью, продуктивным долголетием, учитывая заболеваемость, возраст и причину выбытия, и дать оценку этих показателей у животных с разными типами ВНД.
9. Разработать способ определения типа ВНД и прогнозирования хозяйственно-полезных качеств взрослого скота с раннего возраста, по электроэнцефалографическим показателям телят.
10. Рассчитать экономическую эффективность производства молока, полученную от животных с разными типами ВНД.
Научная новизна.
1. Усовершенствовано инженерно-техническое решение методики электроэнцефалографии молодняка крупного рогатого скота от накладных электродов применительно к условиям производства благодаря чему, она стала доступной для специалистов хозяйств.
2. Впервые проведены электроэнцефалографические исследования в условиях промышленного комплекса на массовом поголовье, в динамике с рождения до 18 месяцев, и изучены параметры ЭЭГ в возрастном аспекте.
• на ЭЭГ крупного рогатого скота, помимо ранее известных ритмов: дельта, тета, альфа и бета, впервые зарегистрирован гамма-ритм.
3. Впервые установлено, что корковые ритмы формируются в первые 4 месяца жизни, после чего их набор стабилизируется, а доля на ЭЭГ колеблется в узких пределах.
4. Впервые выявлены особенности электроэнцефалограммы у животных с разными типами ВНД с 4-месячного возраста, что позволяет с этого возраста определять врожденные типологические особенности нервной системы и прогнозировать потенциальные возможности организма:
• у сильного уравновешенного (подвижного и инертного) типа регистрируется альфа-ритм и отсутствует гамма-ритм, но у подвижного типа доминирует альфа-ритм, у инертного - тета-ритм. Для сильного неуравновешенного типа характерно отсутствие альфа-ритма, наличие гамма-ритма п доминирование высокочастотных ритмов: бета и гамма. У слабого типа отсутствуют альфа-ритм и гамма-ритм. Доминирующим является бета-ритм.
• у сильного уравновешенного (подвижного и инертного) типа корковая ритмика изменяется при нанесении только сильных раздражителей. Корковые ответы длятся не более 20 секунд. У сильного неуравновешенного и слабого типа корковая ритмика изменяется при нанесении любого раздражителя, независимо от его силы. Корковые ответы длятся 40 минут и более, что -позволяет выявлять животных нежелательного типа за несколько минут.
5. Впервые выявлены особенности электроэнцефалограммы бычков и тёлочек у каждого типа ВНД по доминирующему ритму.
6. Установлено, что у животных сильного уравновешенного (подвижного и инертного) типа спокойное поведение. Поведение животных сильного неуравновешенного типа отличается повышенной возбудимостью, и они являются источником беспокойства других животных. Для слабого типа характерно пассивно-оборонительное поведение. Смена условий содержания не оказывает существенного влияния на поведение и показатели ЭЭГ животных -сильного уравновешенного (подвижного и инертного) типа во все возрастные периоды и до 7-и месячного возраста на животных сильного неуравновешенного и слабого типа. С 7-месячного возраста у сильного неуравновешенного типа наблюдается повышенная 'возбудимость и двигательная активность, у слабого типа усиливаются пассивные оборонительные реакции, что создает нервозную обстановку у животных всех типов.
7. Установлены отличия поведенческих реакций у коров с разными типами ВНД при доении, и разработан способ электродиагностики вымени ( патент №2114555).
8. Выявлены особенности хозяйственно-полезных качеств у животных разных типов ВНД. Желательные хозяйственно-полезные качества наиболее высокие у коров сильного уравновешенного подвижного типа, несколько меньше у сильного уравновешенного инертного типа, значительно ниже у сильного неуравновешенного типа, и низкие — у слабого типа.
9. На основе выявленных особенностей электроэнцефалограммы у молодняка крупного рогатого скота разных типов ВНД разработан «Способ определения типа ВНД по электроэнцефалографическим показателям 4-месячных телят и прогнозирования с этого возраста хозяйственно-полезных качеств, взрослых животных».
10. Установлен неодинаковый уровень рентабельности производства молока от коров разных типов ВНД. При равных условиях кормления и содержания, производство молока от коров сильного уравновешенного подвижного типа рентабельно 7 лактаций, от сильного уравновешенного инертного типа - 6 лактаций, от сильного неуравновешенного типа - 3 лактации, от слабого типа - 2.
Теоретическая значимость работы заключается в углублении и расширении знаний о функциональной деятельности мозга; в выявлении с 4-месячного возраста у молодняка крупного рогатого скота электроэнцефалографических показателей, присущих только определенному типу ВНД; в установлении возраста, к которому сформировывается постоянная корковая ритмика; в разработке способа определения типа ВНД по электроэнцефалографическим показателям 4-месячных тел'ят и прогнозировании с этого возраста хозяйственно-полезных качеств взрослых животных.
Практическая значимость работы заключается в том, что усовершенствованная методика электроэнцефалографии молодняка крупного рогатого скота позволила использовать её в условиях производства на массовом поголовье и по особенностям электроэнцефалограммы определять тип ВНД с 4-месячного возраста, прогнозировать хозяйственно-полезные качества (рост молодняка, молочную продуктивность, продуктивное долголетие, подверженность к заболеваниям, поведенческие реакции, в том числе и в аспекте безопасности для человека, и др.) взрослого скота, и отбирать для разведения молодняк сильного уравновешенного подвижного типа ВНД с заведомо нужными хозяйственно-полезными качествами не затрачивая время, силы и средства на выращивание заведомо бесперспективных животных сильного неуравновешенного и слабого типа.
Основные положения, выносимые за защиту:
1. Методика электроэнцефалографии молодняка крупного рогатого скота в условиях производства.
2. Параметры электроэнцефалографических показателей у молодняка крупного рогатого скота в возрастном аспекте.
3. Возраст формирования корковых ритмов.
4. Особенности показателей электроэнцефалограммы у животных разных типов ВНД (набор ритмов, доля ритмов в %, доминирование ритмов, характер корковых ответов на раздражители).
5. Особенности электроэнцефалограммы бычков и тёлочек у каждого типа ВНД.
6. Поведение молодняка крупного рогатого скота с разными типами ВНД в привычных условиях и влияние изменённых условий содержания на поведенческие реакции и электроэнцефалографические показатели.
7. Поведение коров с разными типами ВНД при доении.
8. Хозяйственно-полезные качества крупного рогатого скота с разными типами ВНД (молочная продуктивность, продуктивное долголетие и др.)
9. Способ определения типа ВНД и прогнозирования хозяйственно-полезных качеств взрослого скота с 4-месячного возраста по электроэнцефалографическим показателям телят.
10. Социально-экономическая эффективность производства молока от коров с разными типами ВНД.
Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены, обсуждены и одобрены: на международных научных конференциях С.-Петербургского аграрного университета ФГОУ ВПО С-ПбГАУ (С-Пб, Пушкин, 1995, 1997, 2001); на заседании кафедры безопасности жизнедеятельности ФГОУ ВПО С-ПбГАУ (С-Пб, Пушкин, 1995, 1996, 1997,1998); на межвузовской научно-методической конференции Ярославской с.-х. академии ФГОУ ВПО ЯГСХА «Селекционные и технологические основы повышения продуктивности животных» (Ярославль, 2000); на международной учебно-методической и научно-практической конференции, посвященной 85-летию Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии ФГОУ ВПО МГАВМиБ имени К.И. Скрябина (Москва, 2004); на заседании кафедры физиологии ФГОУ ВПО МГАВМиБ имени К.И. Скрябина (Москва, 2004, 2005, 2006); на ученых советах ФГНУ Ярославского НИИ автоматизации перспективных технологий с.-х. производства (Ярославль, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006).
Внедрение результатов исследований в практику. Основные результаты исследований внедрены:
• в СПК «Грешнево» Некрасовского района Ярославской области (Акт № 302 от 28.09.07 г. приложение «Е»; справка о внедрении № 301 от 18.09.07 г, приложение «Д»);
• в учебный процесс на кафедре физиологии человека и животных ФГОУ ВПО Ярославского государственного университета им. П.Г. Демидова при чтении лекций и проведении практических занятий по курсу «Физиология человека и животных, приложение «И» и в ФГОУ ВПО МГАВМиБ имени К.И. Скрябина на кафедре физиологии животных по курсу «Физиология животных, приложение «Ж».
Полученные результаты исследований и основные положения работы легли в основу методических рекомендаций «Применение электроэнцефалографических методов в животноводстве», ФГОУ ВПО ЯГСХА, 2006. — 24 с. и монографии «Характеристика электроэнцефалографических показателей молодняка крупного рогатого скота с разными типами высшей нервной деятельности, и прогнозирование по этим показателям хозяйственнополезных качеств животных — Москва, изд-во Ярославль, ЯГТУ, 2007. - 176 с. Издания рассмотрены, обсуждены и рекомендованы к печати решением учёного совета ФГНУ Ярославского НИИ автоматизации перспективных технологий с.-х. производства (протокол №12 от 12.03. 06г.). По материалам диссертации получен патент № 2114555, и разработан способ определения типа ВИД и прогнозирования хозяйственно-полезных качеств крупного рогатого скота по электроэнцефалографическим показателям 4-месячных телят, что явилось основанием заявки на патент «Способ отбора крупного рогатого скота с высокими хозяйственно-полезными качествами» (регистрация заявки в ФГУ ФИПС от 14.03. 07г. № 2007109294/13(0101115). Уведомление о положительном результате формальной экспертизы от 10.08.08. №162.
Публикации результатов исследований. Основные положения диссертационной работы отражены в 25-и научных работах, 1 из которых — монография, 1 — методические указания, 9 опубликованы в центральной печати и включены в список ВАК, остальные в региональной.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 344-х страницах компьютерного набора, состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, собственные исследования: материалы и методы исследований, результаты исследований; обсуждение, заключение, выводы, практические предложения, список использованной литературы, приложения.
В работе имеется 36 таблиц, 37 рисунков, 8 приложений. Список литературы включает 303 источника, в т.ч. 41 — иностранных.
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
