Стресс и адаптация

В предыдущих разделах книги подробно рассмотрены представления о стрессовом воздействии факторов внешней среды на их здоровье, физиологическое состояние и продуктивность. Организм животных обладает сформировавшейся в процессе эволюции способностью приспосабливаться (адаптироваться) к изменяющимся условиям обитания. Ввиду того что условия среды непостоянны, эта способность не только обусловливает возможность самой жизни, но и является причиной эволюционного преобразования живых организмов. Следовательно, без адаптации, без приспособления нет жизни на земле.

Под влиянием факторов внешней среды могут изменяться физиологический статус, гомеостаз животных, их морфологические признаки и т. д. Однако адаптационные возможности организма не беспредельны, животные не всегда и не в полной мере могут приспособиться к тем или иным условиям среды, в результате чего возникают заболевания, получившие название «болезни адаптации».

Что же мы понимаем под адаптацией? Большинство исследователей определяют адаптацию как процесс достижения устойчивого уровня активности функциональных систем, органов и тканей, а также механизмов управления, что обеспечивает длительную жизнеспособность организма и способность к воспроизведению здорового потомства.

Рассматривая явления стресса, мы имеем в виду определенную неблагоприятную ситуацию, вызванную теми или иными отклонениями от нормального способа существования. Адаптация же предполагает приспособление организма к этим факторам. Многие компоненты стрессовой реакции служат, по существу, адаптацией организма к новым для него экстремальным условиям. Отсюда явления адаптации и стресс находятся друг с другом в сложных, нередко противоречивых диалектических отношениях.

Адаптации животных к условиям окружающей среды весьма многогранны. Различают прежде всего морфолого-физиологические и генетические адаптации.

Морфолого-физиологические адаптации включают морфологические, физиологические, биохимические и этологические изменения. К морфологической адаптации можно отнести сезонные изменения густоты, соотношение компонентов волосяного и шерстного покровов, а в связи с этим и их теплопроводность, накопление и распределение подкожного жира, а также изменение длины кишечника при выращивании животных на рационах с различным набором объемистых и концентрированных кормов, форму и массу мышц при неодинаковой двигательной активности.

Высшим уровнем физиологических реакций приспособления являются нервно-гуморальные адаптации, которые обеспечивают и суммируют клеточно -тканевые и органно-системные адаптивные реакции. Установлена прямая зависимость массы и структуры эндокринных желез, их секреторной способности от силы и продолжительности внешнего или внутреннего факторов, воздействующих на животное. Доказана также взаимосвязь между гормональным статусом организма и возбуждением определенных участков нервной системы.

По происхождению приспособительные реакции подразделяют на индивидуальные, популяционные и видовые.

Индивидуальные адаптации — это все адаптивные изменения, возникающие на протяжении жизни особи. Известно, что строгого постоянства внутренней среды на всем этапе развития животного, во все периоды его биологических циклов не существует. В естественных условиях часто встречаются как кратковременные, так и длительные нарушения гомеостатических параметров. Аналогичным же образом восстанавливается нарушенное равновесие — в течение короткого или длительного времени или же периодически.

Популяционные адаптации, возникающие в процессе формирования популяций в конкретных условиях их существования, по своей генетической структуре очень сложны. Они отражают наследственные формы и накладывающиеся на них факторы внешней среды. Кроме того, они включают в себя все генетические отношения, касающиеся естественного и искусственного отбора.

Видовые адаптации по своей природе тесно связаны с морфологическими особенностями животных и обусловлены не только влиянием условий существования, но и факторов, действовавших при формировании и расселении вида в прошлом. Таковы, например, наследственно обусловленные адаптивные реакции зебувидного крупного рогатого скота на воздействие высоких температур, резистентность некоторых пород сельскохозяйственных животных к экстремальным факторам среды и болезням и т. д.

Все встречающиеся виды адаптации сопровождаются биохимическими адаптациями. Любое изменение в организме связано с какими-то изменениями на молекулярном уровне. С помощью стратегических изменений на молекулярном уровне, синтеза или распада химических компонентов в организм непрерывно поступают необходимые для него продукты.

Вместе с тем биохимическая адаптация не может быть самым легким путем в стратегии приспособления организма. Значительно легче и экономичнее обеспечить для животного наиболее подходящую среду обитания за счет оптимизации кормления, содержания, микроклимата и выбора наиболее эффективных технологий и других факторов, чем перестроить биохимические процессы в клетках. С этой точки зрения биохимическую адаптацию более правильно рассматривать как крайнее средство, которым организм пользуется только в том случае, если не может избежать неблагоприятных воздействий факторов среды иными способами.

Работа адаптационных механизмов требует затраты определенного количества энергии. В зоне оптимума, или нормы, все адаптивные механизмы почти полностью отключены и энергия расходуется в основном на осуществление жизненных функций организма. Примером такого состояния может быть термонейтральная зона, в которой животное находится в тепловом равновесии со средой. Когда сила воздействующего фактора выходит за пределы оптимума, включаются специальные адаптивные механизмы, функционирование которых требует определенных затрат энергии.

При этом энергозатраты тем больше, чем дальше значение фактора удаляется от оптимума. Величина зоны нормы для разных видов, пород и даже отдельных животных значительно варьирует.

В адаптации животных к изменению окружающей среды большое значение имеют механизмы сохранения гомеостаза. Его рассматривают как особую функцию организма. Большую роль в обеспечении гомеостаза играют стенки сосудистых капилляров, интерстициальная жидкость, кровь, обеспечивающие внешнее и внутриклеточное дыхание. Показателем гомеостаза служит наличие ряда физиологических констант, обеспечивающих нормальное состояние организма, характеризующее его приспособительные реакции к конкретным факторам среды. К таким показателям относят температуру тела, осмотическое и артериальное давление крови и тканевой жидкости, содержание в них ионов фосфата, белка, сахара, концентрацию водородных ионов, численное соотношение ферментных элементов крови и др.

В поддержании гомеостаза и его регуляции важнейшая роль принадлежит нервной системе, железам внутренней секреции, особенно гипоталамо-гипофизарной и лимбической системам мозга (Голиков, 1985).

В основе адаптации любых биологических систем к изменившимся условиям внутренней или внешней среды лежит «метаболическая адаптация», то есть количественное изменение процессов обмена веществ в клетках организма. Адаптивные изменения основных метаболических функций в большинстве случаев морфологически не проявляются — они протекают на уровне макромолекул, представленных ферментами и нуклеиновыми кислотами.

В процессах долгосрочной адаптации решающую роль играют генетические факторы. Генетическая адаптация приводит к наследственным изменениям характерных видовых особенностей, которые позволяют популяции существовать в изменившихся условиях среды. На протяжении многих поколений это может привести к заметным эволюционным изменениям. Те особи, которые хуже приспособлены к данным условиям, менее жизнеспособны, обладают худшей способностью к воспроизводству потомства и тем самым подвергаются негативному отбору.

Многие исследователи указывают, что каждая популяция содержит огромное количество рецессивных мутаций и хромосомных перестроек, концентрация которых меняется в зависимости от величины популяции, внешней среды и скорости мутационного процесса. Вследствие обилия мутаций обеспечивается резерв изменчивости. Поэтому при изменении внешней среды и направления отбора благодаря резерву рецессивных мутаций популяция за короткое время может приспособиться к новым условиям, изменяя свою генетическую структуру. Гетерозиготные особи придают адаптационную пластичность популяции, они обладают более широкими адаптационными возможностями по сравнению с гомозиготными. Такие животные более жизнеспособны.

Важным адаптационным механизмом, обеспечивающим целостность популяции, служит также генетический полиморфизм. Это явление возникло в ходе эволюции как специальный адаптационный механизм, который гарантирует комбинативную изменчивость и гетерозиготное состояние популяции.

Таким образом, стресс и адаптация тесно связаны друг с другом. А так как сельскохозяйственные животные постоянно находятся под воздействием различных факторов внешней среды, они вынуждены постоянно приспосабливаться к ним. Незначительные и непродолжительные стрессовые воздействия служат тренирующим фактором, способствуют повышению устойчивости организма животных, укреплению их здоровья. Сильные, чрезвычайные раздражители приводят к негативным последствиям — нарушению гомеостаза, резистентности и других процессов, что в конечном итоге сопровождается снижением продуктивности, а иногда — заболеванием животных. В таких случаях адаптация к стрессовому воздействию связана с высокими энергетическими затратами. Все это необходимо учитывать в практической деятельности. Определить пределы адаптивных возможностей животных, их экономическую эффективность, всячески способствовать повышению адаптивных способностей — первостепенная задача животноводов.

ЛИТЕРАТУРА

Бузлама В. С. Стресс в промышленном свиноводстве. — Сельское хозяйство за рубежом, 1976, № 8.

Гауптман Я., Чумливски Б., Душек Я. Этология сельскохозяйственных животных.—М.: Колос, 1977.

Гаркави Л. X., Квакина Е. Б., Уколова М. А. Адаптационные реакции и резистентность организма. — Ростов: Изд-во Ростовского университета, 1979.

Голиков А. М. Адаптация сельскохозяйственных животных. — М.: Колос, 1985.

Горизонтов П. Д. Стресс как проблема общей патологии. — Вестник АМН СССР, 1979, № 11.

Кассиль Г. Н. Некоторые гуморально-гормональные и барьерные механизмы стресса. — В кн.: Актуальные проблемы стресса. — Кишинев: Штиинца, 1976.

Кашин А. С, Кашина Г. В. Фармакологическая регуляция транспортного стресса телят и ускорение их адаптационно-компенсаторных способностей. — В кн.: Профилактика и терапия болезней животных Алтая с учетом изменения морфологии.— Барнаул, 1981.

Квиткин Ю. П., Федорченко М. Г., Кривцов И. Л. Стресс сельско-хозяйственной птицы. — М.: ВНИИТЭИСХ, 1977.

Кириллов О. И. Клеточные механизмы стресса. — Владивосток: Дальневосточное книжное издательство, 1973.

Кириллов О. И. Опыт фармакологической регуляции стресса. — Владивосток: Дальневосточное книжное издательство, 1966.

Китаев-Смык Л. А. Психология стресса. — М,: Наука, 1983.

Ковальчикова М., Ковальчик К. Адаптация и стресс при содержании и разведении сельскохозяйственных животных. — М.: Колос, 1978.

Косицкий Г. И., Смирнов В. М. Нервная система и стресс. — М.: Наука, 1970.

Кокорина Э. П. Рекомендации по оценке стрессоустойчивости коров при машинном доении. — Л.: Лениздат, 1978.

Меерсон Ф. 3. Адаптация, стресс и профилактика. — М.: Наука, 1981.

Митюшов М. И. Эксграгипоталамическая и гипоталамическая реакция стресса. — В кн.: Стресс и его патогенетические механизмы.— Кишинев: Штиинца, 1973.

Петров К., Илиев Н., Иванов Н. Эргономика, этология и гигиена в промышленном животноводстве. — Минск: Ураджай, 1981.

Плященко С. И., Сидоров В. Т. Воздействие стрессовых факторов на здоровье и продуктивность сельскохозяйственных животных.—Минск: БелНИИНТИ, 1981.

Плященко С. И., Сидоров В. Т. Предупреждение стрессов у сельскохозяйственных животных.—Минск: Ураджай, 1983.

Селье Г. Очерки об адаптационном синдроме. — М.: Медгиз, 1960.

Селье Г. На уровне целого организма. — М.: Наука, 1972.

Селье Г. Стресс без дистресса. — М.: Прогресс, 1982.

Станьков К. Стресс у животных. — М.: ВНИИТЭИСХ, 1975.

Суворова В. В. Психофизиология стресса. — М.: Педагогика, 1975.

Устинов Д. А. Стресс-факторы в промышленном животноводстве.— М.: Россельхозиздат, 1976.

Фомичев Ю. П. Стресс-факторы и их профилактика при выращивании и откорме молодняка крупного рогатого скота в условиях комплексов и площадок. — М.: ВНИИТЭИСХ, 1979.

Фомичев Ю. П., Левантин Д. Л. Предубойные стрессы и качество говядины. — М.: Россельхозиздат, 1981.

Фомичев Ю. П. Биотехнология производства говядины. — М.: Россельхозиздат, 1984.

Фурдуй Ф. И., Бабарэ Г. М. и др. Адаптация, стресс и железы внутренней секреции. — В кн.: Стресс и адаптация. — Кишинев: Штиинца, 1978.

Фурдуй Ф. И., Хардарлиу С. X., Штирбу Е. И. и др. Стресс и животноводство. — Кишинев: Штиинца, 1982.

Шитый А. Г. Антистрессовые препараты в животноводстве. — Алма-Ата: Кайнар, 1981,

Дата добавления: 2015-07-12