Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ НОВОРОЖДЕННЫХ ПОРОСЯТ

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к ветеринарии, в частности, к способу определения жизнеспособности новорожденных животных для прогнозирования их здоровья с момента рождения, и может быть использовано в ветеринарной неонатологии, клинической диагностике, терапевтической практике, а также рекомендовано к применению при определении функционального состояния организма новорожденного животного.

Уровень техники

При изучении патентной и научно-технической информации выявлено несколько способов для определения состояния жизнеспособности новорожденного животного.

Известен способ определения жизнеспособности новорожденных животных (см. патент РФ 2050130, МПК А01К 67/02, G01N 33/53, опубл. 20.12.1995). Способ предусматривает исследование крови новорожденного до приема молозива и определение специфических антител, идентичных циркулирующим в организме матери, с помощью твердофазного иммуноферментного анализа. При их обнаружении устанавливают пониженную жизнеспособность.

Недостатками данного способа являются его травматичность и трудоемкость; сложность проведения иммуноферментного анализа, а интерпретация полученных результатов зависит от квалификации специалиста.

Известна оценка жизнеспособности новорожденных жеребят, по шкале АПГАР, аналогичной медицинской шкале (см. Смоленская-Суворова О.В. Оценка жизнеспособности новорожденных жеребят // Конный мир. 2001. №4. С. 49-52).

Однако данный способ оценки по предлагаемой шкале не лишен субъективности; не представляет возможным оценивать степень риска развития дефицита массы; прогностические критерии приводятся без учета динамики изменения показателей.

Известен способ прогнозирования жизнеспособности животных (см. патент РФ 2312496, МПК А01К 67/02, опубл. 20.12.2007), по которому предлагается использовать индивидуальные индексы экстерьера для построения вероятностно-статистической зависимости. А прогнозирование жизнеспособности животных осуществлять путем сопоставления индивидуальных индексов экстерьера новорожденного с полученной вероятностно-статистической зависимостью.

Недостатками предлагаемого способа является то, что требуется выполнение сложных морфометрических манипуляций; расчеты проводятся по нескольким формулам; низкая критериальная значимость результатов прогнозирования.

Предложен способ определения статуса организма новорожденных телят (см. Биологические основы ветеринарной неонатологии: монография / Б.В. Криштофорова, В.В. Лемещенко, X.Б. Баймишев [и др.]. - Москва: РИЦ СГСХА, 2013. - 452 с.), который основан на использовании показателей остеогенеза по 20-балльной шкале морфофункционального статуса организма.

Однако известный способ является недостаточно информативным из-за отсутствия конкретных показателей, обусловливающих уровень жизнеспособности, а использование только параметра остеогенеза костной системы снижает достоверность определения.

В качестве прототипа взят способ для отбора жизнеспособного и продуктивного молодняка среди поросят по индексу с использованием таких показателей, как: M - живая масса поросенка при рождении и Тс - время реализации позы стояния сразу после рождения (см. Максимов Г.В. Индекс жизнеспособности новорожденных поросят: информ. листок / Г.В. Максимов, И.М. Косухин; Ростов. ЦНТИ. - 2003. - №64 г. - 006-03. - 3 с.).

Однако известный способ имеет недостатки: масса тела оценивается сразу после рождения и не учитываются специфика ее изменения в первые сутки новорожденности, а время реализации позы стояния после рождения определяет лишь косвенную оценку функционального состояния организма новорожденного.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка нового дешевого и доступного способа определения жизнеспособности новорожденных животных, обладающего сокращением времени, повышением уровня достоверности результатов исследований, позволяющего без использования специального оборудования на любом сельскохозяйственном предприятии (ферме) выявлять среди новорожденных животных, группы риска с признаками пониженной жизнеспособности.

Технический результат достигается с помощью способа определения жизнеспособности новорожденных животных, включающий определение индекса жизнеспособности с использованием показателей массы тела, причем дополнительно определяют динамическую характеристику температуры тела животного после рождения и через 1, 2, 4, 6, 12, 24 часа и живую массу при рождении и через 24 часа, а индекс жизнеспособности рассчитывают по отношению показателей конкретной особи к средним значениям по группе животных по следующей формуле:

где ИЖ - индекс жизнеспособности; Т - отношение среднего значения температуры тела конкретной особи к аналогичным значениям по группе; М - отношение среднего значения массы тела конкретного животного к аналогичным значениям по группе.

где Т - отношение среднего значения температуры тела конкретной особи к аналогичным значениям по группе; То.р - температура тела конкретной особи при рождении; - среднее значение температуры тела конкретной особи через 1, 2, 4, 6, 12, 24 часа после рождения; - среднее значение температуры тела группы животных при рождении; - среднее значение измерений температуры тела группы животных через 1, 2, 4, 6, 12, 24 часа после рождения.

где М - отношение среднего значения массы тела конкретного животного к аналогичным значениям по группе; Мо.р - масса тела конкретной особи при рождении; Мо. - масса тела конкретной особи через 24 часа после рождения; - среднее значение массы тела у группы животных при рождении; - среднее значение массы тела у группы животных через 24 часа после рождения.

Сущность способа определения жизнеспособности новорожденных животных заключается в следующем: для определения жизнеспособности используют динамические изменения температуры тела сразу после рождения и через 1, 2, 4, 6, 12, 24 часа и живой массы сразу после рождения и через 24 часа у конкретной особи относительно группы животных, а индекс жизнеспособности рассчитывают по отношению показателей конкретной особи к средним значениям по группе животных.

Краткое описание чертежей и иных материалов

В таблице 1 приведены изменения температуры тела новорожденных животных сразу после рождения и через 1, 2, 4, 6, 12, 24 часа.

На фигуре 1 отображена динамика температуры тела у новорожденных поросят за выбранный для исследования временной интервал.

В таблице 2 приведены изменения живой массы новорожденных животных сразу после рождения и через 24 часа.

В таблице 3 приведены результаты оценки индекса жизнеспособности новорожденных поросят.

В таблице 4 проводится распределение животных по признаку жизнеспособности на группу жизнеспособных особей и с признаками пониженной жизнеспособности.

В таблице 5 анализируются показатели роста, развития поросят в суточном и 60-дневном возрасте.

Осуществление изобретения

Способ определения жизнеспособности новорожденных животных осуществляется следующим образом.

После родов у новорожденных измеряется температура тела и ее изменение в интервале через 1, 2, 4, 6, 12, 24 часа. Массу тела животного определяют сразу после рождения и через 24 часа жизни новорожденного. Выбранный временной интервал для измерения температуры тела характеризуется тем, что в эти часы в течении первых суток после рождения регистрируется наибольшая и наименьшая амплитуда колебаний значений температуры тела, а для измерения массы тела интервал 1-24 часа позволяет характеризовать суточный метаболический потенциал организма новорожденного. Затем проводят вычисление отклонений средних арифметических значений (температуры и массы тела) после рождения и в установленном временном аспекте. Полученные значения параметров конкретного животного сопоставляют с теми же значениями в среднем по группе (среднее значение температуры тела группы животных при рождении и через временной интервал после рождения ), массу тела - по среднему значению у группы животных при рождении и среднему значению через 24 часа после рождения . Затем рассчитывают отношение среднего значения температуры и массы тела конкретной особи к аналогичным значениям по группе формула (1, 2):

где Т - отношение среднего значения температуры тела конкретной особи к аналогичным значениям по группе;

То.р - температура тела конкретной особи при рождении;

- среднее значение температуры тела конкретной особи через 1, 2, 4, 6, 12, 24 часа после рождения;

- среднее значение температуры тела группы животных при рождении;

- среднее значение измерений температуры тела группы животных через 1, 2, 4, 6, 12, 24 часа после рождения.

где М - отношение среднего значения массы тела конкретного животного к аналогичным значениям по группе;

Мо.р - масса тела конкретной особи при рождении;

Мо. - масса тела конкретной особи через 24 часа после рождения;

- среднее значение массы тела у группы животных при рождении;

- среднее значение массы тела у группы животных через 24 часа после рождения.

На основании полученных средних значений температуры и массы тела животных вычисляют индекс жизнеспособности (ИЖ). Расчет осуществляют по формуле (3):

где ИЖ - индекс жизнеспособности;

Т - отношение среднего значения температуры тела конкретной особи к аналогичным значениям по группе;

М - отношение среднего значения массы тела конкретного животного к аналогичным значениям по группе.

Пример №1

Апробацию способа осуществляют на группе из 20 новорожденных поросят крупной белой породы трех пометов. Для измерения температуры тела используют электронные термометры (с точностью ± 0,01°С), а массу тела - электронными весами (с точностью ± 5 г). Исследования проводят сразу после рождения, непосредственно в месте пребывания животных при использовании стандартных технологий содержания, кормления. Результаты полученных измерений температуры тела новорожденных представлены в таблице 1.

Из анализа полученных данных (табл. 1) видно, что у поросят №189, 289, 193, 219, 105 при рождении температура тела имела более низкие значения, чем у остальных сверстников, причем среднее значение температуры тела за первые сутки новорожденности также было снижено, а именно: 36,27±0,03; 36,38±0,09; 36,37±0,02; 36,48±0,03; 36,35±0,04°С соответственно. Среднее значение температуры тела по группе новорожденных при рождении составило 36,275±0,03°С, а среднее значение температуры тела группы животных через 1…24 часа 37,129±0,11°С, что свидетельствует о динамически уменьшенных значениях становления температуры тела за выбранный временной интервал у поросят №189, 289, 193, 219, 105 относительно показателей по группе.

Степень снижения температура тела у особей №189, 289, 193, 219, 105 была наиболее высокой на 4-6 часы новорожденности и составила 2,1°С (см. Фиг. 1.). У других поросят из группы №317, 156, 248, 145, 358 степень снижения температуры тела была минимальной и не превышала 1,4°С, при этом за первые 24 часа постнатального периода у этих поросят среднее значение температуры тела было выше средних значений по группе и составило: 37,52±0,01; 37,64±0,03; 37,41±0,04; 37,44±0,02; 37,35±0,09°С.

Отношение среднего значения температуры тела конкретной особи к аналогичным значениям по группе (Т), как показано на примере поросят №240 и №317, рассчитывают по формуле (1):

Аналогичным способом проводят вычисления (Т) для каждого животного в отдельности, представленные в (см. табл. 1).

Пример №2

По живой массе среди новорожденных поросят, за первые сутки жизни, установлены различия (табл. 2). Ранг распределения в группе по величине массы тела при рождении был от минимального значения - 884 г, до максимального - 1618 г, а после первых 24 часов новорожденности максимальное значение составило - 1832 г и минимальное - 866 г. Размах вариации по массе тела у данных животных при рождении составил 734 г, а через 24 часа - 966 г, что свидетельствует о изменениях соотношения первоначального значения к значению за интервал времени.

Величина массы тела у поросят №189, 289, 193, 219, 105 при рождении (Мо.р) установилась на тенденции снижения относительно среднего значения массы тела по группе животных при рождении 1289,9±54,4 г и среднего значение массы тела у группы через 24 часа после рождения 1399,6±72,9 г. При всем этом у особей №189; 289; 193; 219; 105 наблюдалась транзиторная убыль массы тела за первые сутки жизни. В то же время группа поросят №317, 156, 248, 145, 358 имела более высокие тенденции данных показателей относительно анализируемой группы, при этом среди этих животных не регистрировалась транзиторная убыль массы тела, а наблюдалась положительная динамика за установленный интервал времени. Выявленная тенденция, выразившаяся в превосходстве по массе, сохранилась и через 24 часа новорожденности.

Отношение среднего значения массы тела конкретной особи к аналогичным значениям по группе (М) рассчитывают по формуле (2), как показано на примере поросят №240 и №317:

Аналогичным способом проводят вычисление значений (М) для каждого животного в отдельности, которые представлены в (см. табл. 2).

Пример №3

По полученным данным, применив формулу (3), рассчитывают индекс жизнеспособности. Значения индекса находились в пределах колебаний от максимального - 3,17795, до минимального - 0,58579. За нормативный диапазон принимали значение, равное двойному квадратичному отклонению от средней величины индекса жизнеспособности по группе животных.

Всех новорожденных животных разделяют на группы: с ИЖ>2 отнесены к жизнеспособным, а с ИЖ<2 - к группе с признаками пониженной жизнеспособности. Значения индекса жизнеспособности по всей группе животных представлены в (см. табл. 3).

Так, например:

Индекс жизнеспособности поросенка №240 составил:

ИЖ=Т+М=0,86651+(-0,12235)=0,74416, тем самым отнеся его в группу особей с признаками пониженной жизнеспособности.

При этом его температура тела при рождении (То.р) была 35,7°С, среднее значение температуры тела через 1, 2, 4, 6, 12, 24 часа после рождения 36,44±0,05°С среднее значение температуры тела группы животных при рождении 36,275±0,03°С среднее значение измерений температуры тела группы животных через 1, 2, 4, 6, 12, 24 часа после рождения 37,129±0,11°С масса тела при рождении 1060 г (Мо.р); масса тела через 24 часа после рождения 1053 г (Мо.); среднее значение массы тела у группы животных при рождении 1288,65±53,9 г среднее значение массы тела у группы животных через 24 часа после рождения 1394,9±74.8 г

Индекс жизнеспособности для поросенка №317 был равен:

ИЖ=Т+М=1,07728+2,01412=3,09139, на основе которого он был отнесен в группу жизнеспособных.

Температура тела у этого животного при рождении (То.р) была 36,6°С, среднее значение температуры тела у животного через 1, 2, 4, 6, 12, 24 часа после рождения 37,52±0,01°С среднее значение температуры тела группы животных при рождении 36,275±0,03°С среднее значение измерений температуры тела группы животных через 1, 2, 4, 6, 12, 24 часа после рождения 37,129±0,11°С масса тела при рождении 1618 г. (Мо.р); масса тела через 24 часа после рождения 1832 г. (Мо.); среднее значение массы тела у группы животных при рождении 1288,65±53,9 г среднее значение массы тела у группы животных через 24 часа после рождения 1394,9±74.8 г

Аналогичным способом, используя данные (T) и (М), вычисленные ранее (табл.1, 2), рассчитают индекс жизнеспособности ИЖ=Т+М для каждой конкретной особи (см. табл. 3).

По вычисленному индексу всех животных распределяют на подгруппы: жизнеспособных и с признаками пониженной жизнеспособности (см. табл. 4). Доля жизнеспособных поросят составила - 65% а и с признаками пониженной жизнеспособности - 35%. В группе жизнеспособных поросят были особи, которые отличались по значению индекса в пределах от 2,49638 и выше в количестве 7-ми голов и 6 голов с индексом в интервале от 2,02252 до 2,33339.

Для оценки эффективности предлагаемого способа за подопытными поросятами осуществляют наблюдение в течение 2-х месяцев. Данные роста, развития и сохранности представлены в (табл. 5). Установлено, что за названный период наблюдения группа жизнеспособных поросят с ИЖ>2,4 по абсолютному приросту, среднесуточному привесу достоверно превышали на 40,1% и 35,6%, группу низко жизнеспособных особей с ИЖ<2. Причем сохранность в группе жизнеспособных с ИЖ>2,4 составила 100%, заболеваемость - 14,2%, в то время как у аналогов она была лишь 28,6%, заболеваемость - 85,1%, а смертность - 71,4%. За анализируемый период времени из низко жизнеспособных животных наблюдался падеж поросят №240, 189, 289, 183, 219, оцененных как особи с признаками пониженной жизнеспособности. Результаты летального исхода подтверждают критериальную значимость предлагаемого индекса жизнеспособности для новорожденных животных.

В настоящее время накоплено достаточно сведений по использованию различных способов для определения жизнеспособности новорожденных животных. Исследования по этой проблеме представляют значительную ценность. Однако при комплексном обследовании животного с использованием различных тестов возникают определенные методологические и методические трудности обобщения полученных результатов в интегральный показатель на уровне целостного организма [см. Комплексная экологически безопасная система ветеринарной защиты здоровья животных. - М.: ФГНУ«Росинформагротех», 2000. - 300 с.].

В ряде случаев угнетение одних механизмов сопровождается компенсаторной активацией других. Оценка жизнеспособности часто усложняется большой вариабельностью отдельных показателей, разнообразным и неоднозначным влиянием факторов среды обитания, а также различной чувствительностью организма [см. Гаффаров, X.З. Моно- и смешанные инфекционные диареи новорожденных телят и поросят / X.З. Гаффаров, А.В. Иванов, Е.А. Непоклонов и др.; под ред. Х.З. Гаффарова. - Казань: ФЭН. - 2002. - 592 с.].

В связи с тем, что реакции организма на факторы внешней среды обеспечиваются не отдельными структурами, а определенным образом организованными и соподчиненными между собой системами, изучение функциональных характеристик с учетом изменений, в какой-то одной системе или на каком-то одном уровне не дает объективных представлений об общей комплексной реакции организма [см. Биологические основы ветеринарной неонатологии: монография / Б.В. Криштофорова, В.В. Лемещенко, X.Б. Баймишев, [и др.]. - Москва: РИЦ СГСХА, 2013. - 452 с.].

Поскольку «целое» обнаруживает свойства и отношения, которые отсутствуют у его частей, взятых отдельно, представляется, что критерии оценки биосистемы на организменном уровне имеют большую значимость. При исследовании отдельных систем следует оценивать состояние не только каждой из них, но и взаимосвязь между ними [Адо, А.Д., Ярилин А.А. Патологическая физиология. Пособие для вузов. - М., «Дрофа». 2009. - 716 с].

В тех случаях, когда проводят оценку жизнеспособности, необходимо руководствоваться принципом динамической характеристики функций. Этот принцип является одним из основополагающих и фундаментных для биологических систем. Он является общим и отражает устойчивое неравновесие (гомеорезис), которое обусловливает необходимость регистрации реакций организма в динамике их появления, сохранения и угасания [Хаитов Р.М., Игнатьева Г.Α., Сидорович И.Г. Иммунология. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Медицина, 2002. - 536 с.].

Различные по качеству реакции могут отличаться между собой не только по интенсивности, но и скорости или темпам их появления или угасания. Могут быть реакции опережающего, вторичного типа. Учет особенностей проявления этих реакций возможен только лишь во времени. Это позволяет дать более объективную оценку и на этой основе прогнозировать характер будущего состояния при действии аналогичных факторов. При оценке характера ответной реакции, в большинстве случаев не учитывается порог восстановления функциональных изменений (время возвращения показателя к исходному уровню) [Аллергология и иммунология: национальное руководство под ред. P.M. Хаитова, Н.И. Ильиной. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. - 656 с].

Новорожденные животные испытывают функциональные нагрузки факторов среды обитания, обусловленных существующими технологиями ведения отрасли. Жизнеспособность новорожденного молодняка разной функциональной зрелости неодинакова. Это приводит к снижению процессов роста и развития, естественной резистентности, увеличению заболеваемости и летальных исходов [Шабалов, Н.П. Неонатология / Н.П. Шабалов. - T. I. - М.: Медпресс-информ, 2004. - 608 с.].

У новорожденных большая часть показателей, характеризующих гомеорезис, являются нестабильными. Есть системы, которые более сформированы, но иначе функционируют, чем у взрослого организма. Одной из таких систем является система терморегуляции новорожденного животного. Эту систему можно отнести к наиболее совершенным механизмам [Адо А.Д., Ярилин А.А. Патологическая физиология. Пособие для вузов. - М., «Дрофа». 2009. - 716 с.].

Температурные проявления отражают интенсивность энергетического обмена и являются критическим фактором всех биологических реакций. Физиологическая значимость температуры тела имеет прогностическую основу только с динамической характеристикой исходного состояния. Механизм термогенеза требует больших энергетических затрат, для восстановления которых новорожденный организм должен иметь необходимую массу тела при рождении. Это позволяет считать массу тела у новорожденного вторым наиболее существенным параметром жизнеспособности [Литвицкий П.Ф. Патофизиология: Учебник: В 2 т. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: ГЭОТАР - МЕД, 2003. - Т. 1. - 752 с.].

Тем самым можно утверждать, что динамическая характеристика температурной реакции и массы тела новорожденного способны выступать как наиболее значимые показатели для оценки жизнеспособности данного организма. Учитывая выше изложенное, названные показатели (динамическая характеристика температуры и массы тела) в первые часы жизни нами были объединены в индекс жизнеспособности.

Из проведенных исследований можно сделать вывод о том что, предлагаемый способ оценки жизнеспособности у новорожденных животных в сравнении с известными имеет следующие преимущества:

- выполнение предлагаемого способа не требует специального оборудования, дорогостоящих реактивов для исследований и создания необходимых условий, что, несомненно, упрощает этот метод, делая его простым и доступным в выполнении. Для осуществления однократного измерения температуры и массы тела требуется в отличие от известных способов 1,5 минуты. Исключается необходимость инвазивного вмешательства для морфологического исследования показателей крови, имея в виду повышенную чувствительность к экстремальным воздействиям факторов внешней среды у особей в неонатальный период развития.

- предлагаемый способ позволяет провести оценку совершенства терморегуляторных процессов путем сравнения изменений температуры тела у конкретной особи со средними данными по группе в первые сутки жизни. Динамическая характеристика температурной реакцией по аналогии с массой тела отражает адаптивный и метаболический потенциал новорожденного, что позволяет прогнозировать уровень риска дальнейшего развития и его жизнеспособности.