Содержание гормонов в крови служебных собак при алиментарном стрессе

Содержание гормонов в крови служебных собак при алиментарном стрессе

В настоящее время служебные собаки достаточно широко используются для работы в силовых структурах стран всего мира. В связи с этим, остро стоит вопрос сохранения их адаптационного потенциала в условиях повышенной физической, эмоциональной нагрузки, а также при действии ряда стрессогенных факторов, к числу которых следует отнести транспортировку, изменение рациона питания [2, 3, 4, 8, 11, 14, 15].

Материалы и методы. Работа проводилась на 86 собаках породы немецкая овчарка обоего пола в возрасте 1,5-3 года весом не менее 25 кг. С первых суток пребывания в условиях Ростовской школы служебно-розыскного собаководства животных перевели на рацион "Royal Canin 4300" из расчета 600 г корма в сутки. Собаки были разделены на три группы: 1-я - контрольная, содержалась на обычном рационе состоящим из сухого корма производства "Royal Canin"; 2-я группа собак получала дополнительно к основному рациону пробиотический препарат Б-92 на основе штамма Bacillus subtilis из расчета 1 г на 100 г корма ежедневно 1 раз в сутки; 3-я группа животных получала дополнительно к основному рациону пищевую добавку "Energy" производства "Royal Canin" в количестве 1 упаковки в сутки. Адаптационный потенциал животных оценивали по содержанию в крови таких гормонов, как кортизол, тиреотропный гормон (ТТГ) и тироксин общий (Т4). Для определения гормонов использовали ветеринарные наборы реагентов для иммуноферментного анализа гормонов в сыворотке (плазме) крови собак фирмы "Хема". Оптическую плотность содержимого лунок планшета измеряли фотометром вертикального сканирования при длине волны 450 нм. Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью пакета StatSoft Statistica 6.0. Для числовых показателей рассчитывали средние значения и их стандартные ошибки (M±m). Для оценки межгрупповых различий применяли t-критерий Стьюдента. Данные различия считались достоверными при вероятности ошибки p<0,05.

Результаты и их обсуждение. Одним из показателей напряжения адаптационного потенциала организма является уровень гормонов в плазме крови [1, 5, 6]. Основным из показателей стресса и адаптации является уровень глюкокортикоидов - гормонов коры надпочечников [9]. Главным по количеству и активности глюкокортикоидом является кортизол, он мобилизует организм при действии повреждающих факторов внешней среды - стрессоров (травма, кровопотеря, инфекция, физическая работа, психоэмоциональное напряжение) [12, 13].

Таблица 1

ПОДГРУППА ЖИВОТНЫХ С ИСХОДНО НИЗКИМ ЗНАЧЕНИЕМ КОРТИЗОЛА В КРОВИ (37,4 нМоль/л)	Норма
ГРУППЫ	1 (контроль)	2 (Б-92)	3 (Energy)
Гормоны	2-е сутки	14-е сутки	30-е сутки	2-е сутки	14-е сутки	30-сутки	2-е сутки	14-е сутки	30-сутки
Кортизол	37,6±0,12	40,3± 0,17	37,4±0,11	37,2±0,08*	46,59±0,09	32,12± 0,11	37,5±011***	52,07±0,09	32,43±0 02****	25-175 НМоль/л
ТТГ	0,88±0,01	0,47±0,01	0,46±0,01	0,85±0,014	0,26±0,01	0,43±0,01**	0,83±0,01	0,40±0,01	0,42±0,012**	0,02-0,45 МЕд/л
Т4 общ.	16±0,19	25±0,26	32±0,43	19±0,2	33±0,13	24±0,14	16,6±0,17*	35±0,16	30±0,14**	12-52 НМоль/л
Примечание: * - p<0,05 в сравнении с соответствующей группой сравнения уровень значимости критерия достоверности относительно 2-х суток контрольной группы * уровень значимости критерия достоверности относительно 30-х суток контрольной группы * уровень значимости критерия достоверности относительно 2-й 3-й группы на 2-е сутки * *уровень значимости критерия достоверности относительно 2-й 3-й группы на 30-е сутки

Таблица 2

ПОДГРУППА ЖИВОТНЫХ СО СРЕДНИМ ЗНАЧЕНИЕМ КОРТИЗОЛА В КРОВИ (62,2 нМоль/л)	Норма
ГРУППЫ	1 (контроль)	2 (Б-92)	3 (Energy)
Гормоны	2-е сутки	14-е сутки	30-сутки	2-е сутки	14-е сутки	30-сутки	2-е сутки	14-е сутки	30-сутки
Кортизол	62,2±0,14	48,0±0,18	50,40±0,09	62,8±0,08*	61,99±0,14	43,29±0,1	61,6±0,09*	65,26±0,09	54,25±0,08	25-175 НМоль/л
ТТГ	0,10±0,01	0,18±0,014	0,07±0,011**	0,19±0,016	0,20±0,012	0,14±0,01	0,15±0,012*	0,29±0 01***	0,44±0,01	0,02-0,45 МЕд/л
Т4 общ.	38±0,23	30±0,28	46±0,18	26±0,26	30±0,6	26,3±0,3	31±0,23	25,0±0,18	23,7±0,14	12-52 НМоль/л
Примечание: * - p<0,05 в сравнении с соответствующей группой сравнения уровень значимости критерия достоверности относительно 2-х суток контрольной группы * уровень значимости критерия достоверности 2-х суток относительно 30-х внутри группы *** уровень значимости критерия достоверности относительно 2-й 3-й группы на 14-е сутки

Результаты наших исследований показали, что у животных на вторые сутки пребывания в школе содержание кортизола в крови имеет существенные различия от 30,9 нМоль/л до 185,11 нМоль/л. В связи с этим животных всех трех групп ранжировали в зависимости от уровня гормона и изучали его динамику в течение месяца. В первую подгруппу вошли животные, у которых содержание кортизола соответствовало нижней границе референтного интервала (в среднем составляло 37,4 нМоль/л), во вторую подгруппу вошли животные, у которых уровень кортизола в крови соответствовал средним значения референтного интервала (в среднем составлял 62,2 нМоль/л), а в третью подгруппу вошли животные с уровнем кортизола в крови, соответствующем верхней границе физиологической нормы для собак (в среднем - 185,11 нМоль/л).

Адаптация к стрессорному фактору требует изменения реакции основных метаболических процессов, особенно энергетического, пластического обменов. Поэтому, функциональные изменения активности гипотоламо-тиреоидной оси представляют большой интерес, так как гормоны щитовидной железы являются регуляторами этих процессов. Полученные результаты показали, что у животных контрольной группы на фоне низкого содержания кортизола, отмечалась активация центрального звена тиреоидной оси - уровень ТТГ был значительно выше нормальных величин в первые сутки у всех собак этой подгруппы. К 14-м суткам уровень ТТГ в крови становится ниже и достигает верхней границы нормы у животных контрольной (1-й) группы и получавших "Energy" (3-й группы). Вместе с тем, у собак 2-й группы снижение уровня ТТГ в крови было самым существенно низким и составляло 30%. На 30-е сутки уровень ТТГ у собак всех 3-х групп был практически одинаковым и находился у верхних значений референтного интервала. Несмотря на очевидное сходство изменений со стороны гипофизарной активности, ответ периферического звена тироидной системы был более разнообразным. Так, у собак контрольной группы на 14-е сутки отмечалось повышение уровня Т4 в крови на 56% и 30-е сутки на 28%, соответственно. У собак 2-й и 3-й групп напряжение регуляции со стороны щитовидной железы, было более значительным, что проявилось повышением уровня Т4 в 2 раза, соответственно. К 30-м суткам у животных этих групп в отличие от контрольной группы отмечается тенденция к снижению уровня гормона, наиболее достоверная у животных, получавших пробиотик. Ведущая роль тиреоидных гормонов в формировании адаптационных реакций показывает и то, что у собак, получавших пробиотик и "Energy", отмечается синхронность изменений активности глюкокортикоидного и тироидного звеньев.

Изменение содержания гормонов в крови собак со средними значениями кортизола. Динамика кортизола у животных этой подгруппы несколько отличается от таковой у животных с низким уровнем гормона. В 1-й (контрольной) группе, секреция кортизола надпочечниками снижается на 22,8% к 14-м суткам и на 5% повышается к концу месяца. У собак 2-й и 3-й групп содержание кортизола в крови к 14-м суткам практические такое же, как и в начале исследования с последующим снижением к 30-м суткам, наиболее значительном во 2-й группе на 30 %, а в 3-й группе на 16,8%, соответственно (табл. 2).

У 1-й (контрольной) группы собак активность аденогипофиза по секреции ТТГ резко снижена, на 14-е сутки уровень гормона в крови увеличивается в 1,8 раза. Однако, к концу месяца содержание ТТГ в крови собак этой группы вновь снижается в 2,6 раза, соответственно. У собак 2-й группы, получавших пробиотик, секреция ТТГ не изменяется в течение первых двух недель, однако к 30-м суткам уровень гормона снизился на 26%, соответственно. Противоположная направленность отмечалась у животных 3-й группы, там уровень ТТГ к 30-м суткам увеличился, приблизившись к верхней границе референтного интервала. У животных 1-й группы до верхних референтных значений повысился уровень Т4 на фоне низкого ТТГ. Однако, длительное избыточное действие тиреоидных гормонов может привести к истощению коры надпочечников [1]. Это объясняется тем, что тиреоидные гормоны значительно увеличивают секрецию глюкокортикоидов с одновременным превращением их в кортизон и тетрагидрокортизон, которые в метаболических процессах менее активные, чем кортизол. Вследствие чего дефицит кортизола в организме может ощущаться даже тогда, когда его синтез усилен. В целом, следует отметить, что у животных всех трех групп содержание гормонов в крови сохранялось в средних пределах нормы до конца эксперимента. Это позволяет предполагать высокую эффективность пластических реакций и достаточную сбалансированность всех видов клеточного метаболизма у животных этой подгруппы.

Изменение содержания гормонов в крови собак с высокими значениями кортизола. Уровень кортизола у этих животных на 2е сутки, в среднем, составлял 185,11 нМоль/л (табл. 3), что несколько выше физиологической нормы. Повышение уровня кортизола расценивается, как напряжение адаптационных механизмов при действии стресса. К 14-м суткам во всех группах отмечается существенное снижение этого показателя: в контрольной группе на 53%, в группе с пробиотиком Б-92 на 59%, в группе с "Energy" на 24%, соответственно. Снижение содержания гормона к 30-м суткам в крови собак 1-й и 3-й групп, указывает на истощение адаптационного резерва организма. К 30-м суткам уровень гормона в крови продолжил снижаться у собак наиболее резко. В группе животных, получавших пробиотик, уровень кортизола несколько повысился, оставаясь в пределах референтных значений для собак. Следовательно, наиболее неблагоприятная ситуация по количеству кортизола в крови, была у животных из контрольной группы, так как именно здесь было резкое снижение его уровня, что свидетельствует об истощении системы.

Уровень ТТГ на 2-е сутки во всех группах в среднем составлял 0,056 мЕд/л. Количество ТТГ в крови собак из 1-й и 2-й группы на 14е сутки повысилось в 2 раза, в группе с добавкой "Energy" в 3,3 раз, соответственно (табл. 3). На 30-е сутки в контрольной группе на фоне снижения уровня кортизола в крови повысилось количество ТТГ в 1,7 раза, соответственно, в группе с "Energy" показатель повысился в 2 раза, соответственно. В группе с пробиотиком показатель повысился в 1,5 раза, соответственно, что свидетельствует о переключении метаболической регуляции на тироидное звено, особенно выраженное в 1-й и 3-й группе.

Служебный собака стрессорный адаптация

Таблица 3

ПОДГРУППА ЖИВОТНЫХ С ВЫСОКИМ ЗНАЧЕНИЕМ КОРТИЗОЛА В КРОВИ (185,11 нМоль/л)	Норма
ГРУППЫ	1 (контроль)	2 (Б-92)	3 (Energy)
Гормоны	2-е сутки	14-е сутки	30-сутки	2-е сутки	14-е сутки	30-сутки	2-е сутки	14-е сутки	30-сутки
Кортизол	185,2±0,53	86,9±0,2	23,06±0,13	184,6±0,6*	75,6±0,24**	89,7±0,18	185,5±0,65	140,3±0,17	122,7±0,15	25-175 НМоль/л
ТТГ	0,09±0,014	0,18±0,01	0,31±0,01	0,05±0,012	0,10±0,01	0,15±0,01	0,03±0,011***	0,10±0,011	0,19±0 01****	0,02-0,45 МЕд/л
Т4 общ.	51,5±0,26	44,3±0,18	41,0±0,2	49,2±0,13	45,5±0,13	44,0±0,36	51,0±0,32	47,0±0,14	45,3±014****	12-52 НМоль/л
Примечание: * - p<0,05 в сравнении с соответствующей группой сравнения уровень значимости критерия достоверности относительно 2-х суток контрольной группы * уровень значимости критерия достоверности 2-х суток относительно 14-х внутри группы * уровень значимости критерия достоверности относительно 2-й 3-й группы на 2-е сутки ** уровень значимости критерия достоверности относительно 2-й 3-й группы на 30-е сутки

Количество Т4 в крови животных на 2-е сутки составляло, в среднем, 50,5 нМоль/л, что выше физиологической нормы. На 14-е сутки уровень Т4 достоверно снижается у всех собак, оставаясь в этих пределах нормы до 30-х суток. Следует отметить, что высокое содержание тироксина в крови собак 1-й группы отмечалось на фоне повышения содержания ТТГ. Следовательно, стоит отметить, что в группе животных с изначально высокими показателями кортизола, наиболее плавное восстановление гомеостаза отмечается у животных, получавших пробиотик Б-92 и добавку "Energy", что отчетливо видно по показателям гормонов в крови этих животных. Таким образом, можно говорить о том, что в первый месяц пребывания в школе, собаки находятся в состоянии стресса, адаптация к которому происходит с активным вовлечением гипоталамо-тиреоидного звена регуляции метаболизма. Вероятно, первичная активация гипоталамо-гипофизарно-кортикоад-реналовой системы у всех животных (на начало исследования) из этой подгруппы была связана с первой стадией общего адаптационного синдрома ("реакция тревоги" по Г. Селье, 1977 г.) [7], что можно заметить по синергическому повышению функциональной активности обеих осей. На 14-е сутки животные из 2-й и 3-й группы переходят в следующую стадию стабилизации показателей - "реакция резистентности", которая характеризуется функциональной активностью надпочечниковой оси на всех уровнях при снижении активности тироидной системы на всех уровнях [1, 9]. В 1-й группе также отмечается снижение активности тироидной оси, однако оно происходит синхронно со снижением активности коры надпочечников, то есть снижается уровень кортизола в крови. Таким образом, можно отметить следующее, у животных из 1-й (контрольной) группы отмечается истощение глюкокортикоидного звена регуляции, при этом, в качестве основного звена регуляции гомеостаза выступают гормоны щитовидной железы, в том числе Т4. Наши данные позволили установить, что введение в рацион собак 2-й группы пробиотика, а 3-й группы добавки "Energy" способствовало восстановлению и поддержанию функциональной активности гипофизарного и надпочечникового звеньев системы регуляции.

Заключение. Различная выраженность изменения содержания основного стресс-адаптирующего гормона кортизола у собак подчеркивает значимость гормональной регуляции организма животных в период адаптации и указывает на необходимость создания технологии повышения адаптационного потенциала, ориентированного на индивидуальные особенности организма. Результаты исследования показали, что собаки с высоким содержанием кортизола хуже адаптируются к смене питания, что свидетельствует о необходимости профилактики адаптационного износа этих животных. Нами были получены положительные результаты при введении в корм пробиотического препарата Б-92 и добавки "Energy", способствовавшие восстановлению и поддержанию функциональной активности гипофизарного и надпочечникового звеньев системы регуляции у собак с изначально высокими значениями кортизола. В связи с этим, можно рекомендовать пробиотический препарат на основе штамма B. subtilis в качестве превентивного средства, а добавку "Energy" - при непосредственном воздействии стрессорных факторов на организм служебных собак. По результатам ранее проведенного микробиологического исследования, нами были получены данные, показывающие возможность применения пробиотического препарата Б-92 для коррекции и восстановления нормофлоры кишечника [8, 11]. Также, положительное действие на организм собак пробиотического препарата обусловлено биосинтезом аминокислот и витаминов симбиотическими бактериями в кишечнике.

Следовательно, правильный подбор метода алиментарного воздействия на организм может иметь если не решающую, то, во многом, определяющую роль в поддержании здоровья служебных собак.

Список литературы

1. Городецкая И. В. Роль тиреоидных гормонов в адаптивных реакциях организма на антогонистические стрессоры // Пат. Физиология.-2000.-N°3.-С32. 2. Звенигордская Л. А., Мищенкова Т. В., Ткаченко Е. В. Гормоны и типы пищевого поведения, эндоканнабиоидная система, пищевая аддикция в развитии метаболического синдрома // Гастроэнтерология. Приложение к журналу Consilium Medicum.-2009.-N°1.-С.73-82. 3. Котлова Ю. В., Иванько О. Г Пробиотические штаммы Lactobacillus как адаптогены детей первых месяцев жизни // Педиатрия на дому. 2011. N°8(35).-С.82-84. 4. Мельникова М. М. Несбалансированное питание как фактор риска развития алиментарно-зависимых заболеваний // Вестник НГПУ.-2014.-N°1(17).-С.197-202. 5. Нотова С. В., Дускаева А. Х., Мирошников С. В. Оценка влияния пищевого стресса на психофизиологические и метаболические показатели // Вестник Оренбурского государственного университета. -2012.-N°10 (146).-С.54-57 6. Санин А. В. Понятие стресса и стрессорных факторов // Ветеринарная клиника.-2005.-N°6.-С.8-11. 7. Селье Г. Очерки об адаптационном синдроме: монография /Г. Селье. М.: Медгис, 1960.-255с. 8. Севрюков А. В. Морозова М. А., Левченко Ю. И., Колмакова Т. С., Чистяков В. А. Эффективность применения синбиотического препарата на основе штамма Bacillus subtilis В1895 в аквакультуре и ветеринарии // Журнал "Актуальные вопросы ветеринарной биологии". - 2013. - С. 49-56. 9. Старкова И. Т. Клиническая эндокринология: руководство /И. Т.Старкова. СПб.: Питер, 2002 10. Севрюков А. В. Спорообразующие пробиотические бактерии в ветеринарии и медицине // Журнал "Валеология".- 2013.-N° 2.-С. 49-55. 11. Севрюков А. В., Колмакова Т. С., Левченко Ю. И. Применение пробиотического препарата на основе бактерии Bacillus subtilis при алиментарном стрессе у собак // Сборник. науч. работ с материалами трудов участников III международной научно-практической конференции по физиологии и медицине "Высокие технологии, исследования, образование в физиологии, медицине и фармакологии", г. Санкт-Петербург, 26-28 апреля 2012 г. / под ред. А. П. Кудинова, Б. В. Крылова. Санкт-Петербург. -2012.-Т.2.-С. 49-50. 12. Стресс-факторы и резистентность животных // Животноводство.-2000.-N°11.-С20-21. 13. Хныченко Л. К., Сапронов Н. С. Стресс и его роль в развитии патологических процессов // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. -2003.-N°3(2).- С.2-15. 14. Clarke G., Stilling R. M., Kennedy P. J., Stanton C., Cryan J. F., Dinan T. G. Minireview: gut microbiota: the neglected endocrine organ. // Mol Endocrinol.-2014.-N°28(8).-Р.1221-38. 15. Dinan TG, Cryan JF. Regulation of the stress response by the gut microbiota: implications for psychoneuroendocrinology// Psychoneuroendocrinolo gy.-2012.- V.37(9). - P.1369-78.

Резюме

В данной статье представлены результаты исследования содержания гормонов в крови служебных собак при смене рациона питания и условий содержания, в период заезда животных в питомник. В течение месяца у этих животных изучалась динамика уровня в крови таких гормонов, как кортизол, тиреотропный гормон (ТТГ) и тироксин (Т4). В результате проведенного исследования были получены результаты, которые показали, что животные с высоким содержанием кортизола хуже адаптируются к смене питания.

Для повышения стресс-устойчивости собак в рацион питания добавляли пробиотический препарат В-92 на основе штамма Bacillus subtilis и кормовую добавку "Energy" производства "Royal Canin". По окончании исследования была установлена высокая эффективность пробиотического препарата В-92 и добавки "Energy" у всех собак с высоким содержанием кортизола в крови.

Актуальность данного исследования объясняется тем, что в настоящее время служебные собаки широко используются для работы в силовых структурах стран всего мира. В связи с этим, остро стоит вопрос сохранения их здоровья в условиях повышенной физической и эмоциональной нагрузки, а также при действии ряда стрессогенных факторов, к числу которых особенно следует отнести изменение рациона питания, транспортировку, условия содержания. Поэтому, большой интерес представляет поиск путей и способов повышения их адаптационного потенциала.

Ключевые слова: гормоны, служебные собаки, алиментарный стресс, пробиотики, нутрицевтическое воздействие, кортизол, тироксин, тиреотропный гормон, стрессогенные факторы, адаптация, метаболизм.

Содержание гормонов в крови служебных собак при алиментарном стрессе

Похожие статьи