Стресс - совокупность общих стереотипных ответных реакций организма на действие различных по своей природе сильных (чрезвычайных, экстремальных) раздражителей. Впервые это понятие ввёл канадский ученый Г. Селье в 1936 г.

Неблагоприятное состояние воздушной среды, как уже указывалось выше, негативно отражается на жизнедеятельности организма, состоянии здоровья и продуктивности сельскохозяйственных животных. Но иногда это может приводить и к стрессовым ситуациям.

Климатические стрессы у животных наблюдаются при перегреве, переохлаждении, чрезмерном ультрафиолетовом облучении и др. При чём наиболее опасны продолжительные и чрезмерно сильные вредные воздействия, а также их резкие колебания. Следует отметить, что кроме климатических факторов, стресс могут вызывать и другие, связанные, прежде всего с технологией производства. Например, нарушения гигиены кормления способствуют возникновению кормового стресса, низкое иерархическое положение в группе – рангового, резкий отъём новорождённых от матерей кормилиц - отъёмного, патогенные микроорганизмы или токсины, так называемого, - внутреннего стресса и т. д.

Одной из наиболее характерных особенностей всех живых организмов, приобретенных в процессе эволюции, является способность поддер­живать постоянство внутренней среды, вопреки изменениям внешних факторов. Даже при различных условиях и в самых разнообразных обстоятельствах физическое состояние и химический состав жидкостей и тканей организма остаются почти неизменёнными. Например, температура тела животного долго не меняется, даже если организм находится в среде с очень низкой или очень высокой темпе­ратурой. Однако организм выдерживает эти отклонения лишь в определённом диапазоне. Когда они превосходят допустимый предел, приводятся в действие восстановительные (компенсаторные) механизмы. Пока колебания невелики, они компенсируются небольшими модификациями некоторых жизненных функций, при чём до серьёзных расстройств дело не доходит. Такое состояние - это ещё не стресс, а гомеостаз. Стрессовая ситуация возникает тогда, когда отклонение настолько велико, что ставится под угрозу взаимная согласованность всей системы.

Факторы, способные вызывать стресс, называются стрессорами.

Различают 3 стадии (фазы) стрессовой реакции организма (рис. 7):

1. Стадия мобилизации (реакция тревоги) - кратковременная (6-48 ч) стадия. Она характеризуется мобилизацией механизма противодействия от­рицательным факторам среды, которые должны обеспечить восстановление гомеостаза. В острой фазе реакции тревоги общая устойчивость к отдельным стрессорам становится гораздо ниже нормы. При очень сильном стрессоре, организм может погибнуть. Если животное переживает стадию мобилизации, то у него наступает состояние резистентности. 

2. Стадия резистентности, или так называемая адаптационная фаза, когда адаптация оптимальна, а устойчивость значительно возрастает по сравнению с контрольным уровнем. Эта стадия длится от нескольких часов до нескольких дней и даже недель. Интенсивность стрессовой реакции зависит от того, как интерпретируется стрессовый сигнал. Если нагрузки повторяются так, что с ними удаётся успешно справляться, то стрессовые реакции постепенно ослабевают и развитие стресса заканчивается на cтaдии резистентности.

В практике животноводства во многих случаях стрессовое состояние происходит в своем развитии только две стадии: тревоги и резистентности, т.е. организм приспосабливается жить в новых условиях. Однако это происходит лишь тогда, когда стрессор прекратил свое воздействие. В большинстве случаев это обусловлено вмешательством человека.

3. Стадия истощения наблюдается при продолжающемся действии стресс-фактора на организм. В результате происходят необратимые изменения в организме и в конечном итоге гибель животного.

Механизм развития стрессовых реакций очень сложный и подробно с ним можно озна­комиться в специальной литературе. Следует подчеркнуть, что в механизме возникновения защитных реакций под воздействием неспецифических стресс-факторов, в поддержании постоянства внутренней среды организма значительную роль играют эндокринные железы, особенно гипоталамо-гипофизарно-адреналовая система. Любое раздражение вызы­вает повышение активности гипофиза - начального звена в иерархии же­лез внутренней секреции, усиление выделения им адренокортикотропного гормона (АКТГ), который стимулирует деятельность коры надпочечников и поступление в кровоток кортикостероидов. Накопление последних является ре­шающим фактором в развитии стресса. Нарушение синтеза, особенно секре­ции гормонов коры надпочечников, приводит к болезням адаптации, суть которых заключается в потере организмом наиболее важного для его жиз­недеятельности свойства приспосабливаться к условиям существования.

Изложенная краткая схема механизма возникновения стрессовой реакции свидетельствует о том, что необычные (экстремальные) раздражители приво­дят, прежде всего, к напряжению обменных процессов в организме.

В свя­зи с этим повышаются непродуктивные затраты энергии корма на стаби­лизацию организма, поддержание постоян­ства внутренней среды и приспособление к изменившимся условиям оби­тания. Если указанное напряжение и не заканчивается снижением продуктивности, то непременно ведет к увеличению расходов кормов на единицу продукции, и, к снижению экономических показателей производства. Чем больше затрачивается энергии на приспособление организма к новым условиям окружающей среды, тем мень­ше используется энергии на производство животноводческой продукции. Поэтому целесообразнее не допускать воздействия экстремальных факто­ров внешней среды или максимально ослаблять их отрицательное влия­ние.

Помимо уменьшения продуктивности и увеличения затрат кормов стрессы вызывают нарушение воспроизводительных способностей животных, снижение их естественных защитных сил, а порой и гибель.

С другой стороны, интенсивность стрессовой реакции в каждом конкретном случае зависит от того, каким образом воздействует стрессор. Если нагрузки повторяются так, что с ними орга­низму животного удается успешно справляться, стрессовые реакции по­степенно ослабляются. На этом основано тренирующее действие некоторых факторов внешней среды (например, низкие температуры воздуха). Стрессы незначительной интенсивности приводят к адаптации, повыше­нию жизненной активности и, как следствие, к повышению продуктивности и других хозяйственно-биологических показателей. В этом состоит положительное значение стресса.

Промышленные технологии современного животноводства превращают организм животного в некое подобие «производящей машины». Это приводит к тому, что животные, чересчур перегруженные продуктивностью, теряют способность создавать в случае надобности защитный барьер и удерживать физиологический гомеостаз. Такие негибкие и недостаточно эффективные реакции на экстремальные нагрузки характеризуются как болезни, связанные с адаптацией (болезни адаптации). Животные, подвергавшиеся отбору на высокую, часто одностороннюю продуктивность, предъявляют относительно высокие требования к стабильности условий окружающей среды. Но вместо этого по мере повышения требований к уровню их продуктивности они попадают во всё новые условия содержания, задуманные ради снижения затрат труда и получения максимального экономического эффекта. Технологические принципы меняются очень быстро, поэтому организм не успевает вырабатывать соответствующие приспособительные реакции на новые условия среды.  

Стрессовые реакции организма животного могут вызвать и отрицательные и положительные последствия. Решающая роль зависит от того, насколько сильным оказался стресс-фактор и как долго он действовал на животного. Огромное значе­ние также имеет и то, на какое животное действует стрессор (его вид, воз­раст, физиологическое состояние, назначение и многие другие факторы). Если ставится задача получить максимум высококачественной и дешевой продукции при минимальных затратах кормов (например, при откорме, продолжительность которого сравнительно невелика), то необходимо вся­чески избегать действия стрессоров, а когда это невозможно стре­миться максимально снизить их отрицательное воздействие.

Если живот­ное выращивается для племенных целей, оно должно иметь крепкую конституцию, хорошую воспроизводительную способность, длительный период хозяйственного использования. В этом случае внешние факторы могут быть полезными тренирующими стимулами, способствующими выращиванию высокопродуктивных животных, формированию и поддержанию защитных сил организма на высоком уровне.

Адаптация (приспособляемость) – это совокупность физиологических реакций, обеспечивающих приспособление строения и функций организма или его органа к изменениям условий окружающей среды. Термином адаптивность (приспособляемость), определяют способность живых систем к приспособлению.

Все многообразие воздействующих на животных факторов делят на две большие группы: абиотические и биотические. К абиотическим – относят элементы неживой природы: температура, влажность, химический состав среды и т.п. Биотические факторы включают воздействие на животных всего живого.

Абиотические факторы воздействуют на обмен веществ в организме односторонне. Организм может к ним приспособиться, но не в состоянии оказать обратное влияние. Примером такой адаптации могут служить адаптивные перестройки в организме при сезонных изменениях. Биотические факторы (возбудители болезней, паразиты, корм и т.п.) производят иной эффект, действуя на организм, они в то же время подвергаются воздействию с его стороны.

Помимо качественной специфики фактора (влияние его на те или иные процессы в организме), зависящей от его физико-химической природы, характер воздействия и реакции на него со стороны организма животных во многом определяется и интенсивностью фактора, его дозировкой. Количественное условие среды определяется тем, что такие факторы, как температура, осадки, наличие кислорода и других жизненно важных веществ в той или иной дозе необходимы для нормального функционирования организма, тогда как недостаток или избыток того же фактора тормозит жизнедеятельность.

Количественное выражение (доза) фактора соответствующее потребности организма обеспечивающее благоприятные условия для его жизни, рассматривают как оптимальное (зону нормы).

Значительные и резкие отклонения количественного выражения фактора за границы зоны нормы могут снизить эффективность адаптационных механизмов или даже нарушить жизнедеятельность организма. В зоне нормы организм находится в равновесии с окружающей средой и не нуждается в адаптивных механизмах. Эти механизмы включаются только при выходе значения фактора за пределы зоны нормы. При этом затраты энергии пропорциональны величине отклонения фактора.

Научное представление явления адаптации в живой природе впервые обосновал Ч. Дарвин. В своём знаменитом труде «Происхождение видов…» он указывает, что эволюция живых форм, в первую очередь видов, осуществляется через эволюцию их приспособлений к внешней среде. Ч. Дарвин рассматривал адаптацию как совокупность полезных для организма изменений, представляющих собой более или менее верное выражение воздействий изменяющихся факторов. Эти полезные изменения реализуются с помощью изменчивости, наследственности, естественного и искусственного отбора. Наряду с эволюционно-исторической адаптацией, возникающей и развивающейся под воздействием этих трёх основных факторов, существуют ненаследственные адаптивные реакции организма на изменение условий существования или так называемая физиологическая адаптация.

Окружающая среда начинает оказывать влияние на живой организм с момента его рождения. Уже яйцеклетка и зигота обладают избирательной способностью поглощать из внешней среды вещества, наиболее подходящие и необходимые для них. После рождения и до самой смерти животное усваивает питательные вещества из внешней среды и в процессе сложных биохимических реакций разлагает их и синтезирует новые, специфические для него продукты. Все эти сложные процессы генетически запрограммированы, однако некоторые из них, в зависимости от условий, могут изменяться в определённом диапазоне, давая тем самым возможность организму выбирать наиболее выгодные для него в данной ситуации варианты.

Вопросы адаптации имеют особую актуальность в промышленном животноводстве. При этом существенную роль играет реактивность как отдельных клеток органов и тканей, так и всего организма. Эта реактивность способна поддерживать естественную резистентность организма (здоровье животных) и их продуктивность на достаточно высоком уровне.

Организм обладает способностью к гомеостазу и в состоянии сам регулировать физиологические процессы. В определённом интервале условий (зоне нормы) и даже в частично экстремальных условиях ему удаётся компенсировать изменения и нарушения физиологического равновесия и, следовательно, поддерживать гомеостаз. Следует отметить, что здесь весьма важную роль играет уровень адаптивности животных. При низкой адаптационной способности под влиянием экстримальных факторов окружающей среды естественная резистентность и продуктивность животных снижаются, возникают заболевания, возможен даже летальный исход. Как следствие адаптации, у животных формируется определённый способ существования, который становится для них физиологической нормой.

Акклиматизацией называется адаптация организма животных к новым климатическим условиям и биологическому окружению.

В процессе акклиматизации происходит приспособление организма к разнообразным факторам новой для их организма среды обитания, а также к условиям кормления, содержания, ухода, местным болезням и т.п.

Успешная акклиматизация имеет большое значение при разведении сельскохозяйственных животных различных видов и пород в странах и районах, где они ранее не обитали. Акклиматизация животных – процесс сложного взаимодействия организма с окружающей его внешней средой. Перестройка функциональных сис­тем происходит в результате повторяющихся в течение индивидуальной жизни животного и ряда поколений воздействий на них комплекса раздражителей. Акклиматизированными считаются те животные, которые под влиянием новых условий жизни активно приспособились к существованию в этих условиях, размножаются, дают жизнеспособное потомство и проявляют высокую продуктивность.  

Различные виды и породы животных значительно отличаются по степени приспособляемости. Лучше всех акклиматизируются всеядные животные - собаки и свиньи. Разная акклиматизационная способность обус­ловлена филогенией вида, наследственными способно­стями и характером взаимодействия организмов с ус­ловиями существования. На акклиматизацию орга­низмов большое влияние оказывают температура и влажность воздуха, интенсивность, длительность и рит­мичность освещения, качество корма, почвы и др. При резко неблагоприятных условиях обитания организмы не способны к акклиматизации.

Виды, как и отдельные особи, внутри видов, могут значительно отличаться по приспособленности к изменению окружающей среды. Не все виды животных одинаково акклиматизиру­ются в разных широтах. Например, северный олень трудно приспосабливается к южным районам с тёплым климатом, а верблюд, наоборот – к северным, в то время, как крупный рогатый скот, овцы и свиньи уживаются на огромных пространствах с различным климатом. Аналогичная тенденция наблюдается в пределах одного вида у разных пород. При прочих равных условиях способность к акклиматизации лучше выражена у молодых животных, а также у животных, завозимых с юга на север.

Для успешной акклиматизации животных той или иной породы решающее значение имеет обогащение наслед­ственности организмов посредством скрещивания, ис­кусственного отбора и подбора, а также условия корм­ления, содержания и ухода за ними. Наиболее благоприятным возрастом для перемещения животных является период полового созревания.

Основным условием успешной акклиматизации сельскохозяйственных животных является пе­ремещение их из худших условий в лучшие. Поэтому акклиматизация в гигиеническом смысле – это не только развитие соответствующих физиологических приспособлений или реакций организма, но и создание в новых для животного климатических районах оптимальных условий содержания и кормления, смягчающих воздействие неблагоприятных факторов окружающей среды.

Охрана атмосферного воздуха

В Республике Беларусь охрана воздушной среды от загрязне­ния включает комплекс законодательных, тех­нологических, планировочных, санитарно-технических и организационных мероприятий, направленных на снижение вредных выбросов в атмосферу.

В правовом отношении необходимость охраны воздушной среды подчёркнута Конституцией и Законом об охране окружаю­щей среды Республики Беларусь. Правительством страны ежегодно издаются нормативные документы, направленные на регулирование выбросов загрязняющих веществ. К числу законодательных мер относится разработка гигиениче­ских нормативов, включающая установление предельно-допустимых концен­траций для химических веществ и пыли, предельно-допустимых доз и уров­ней для физических и биологических загрязнителей. За нарушение законодательства об охране атмосферного воздуха предприятия, организации, должностные лица и отдельные граждане несут административную и уголовную ответственность.

Технологические мероприятия заключаются: в разработке и создании замкну­тых технологических процессов, замене вредных веществ, используемых в сельском хозяйстве и промышленности на менее вредные, очистке сырья от различных примесей и др.

В группу планировочных мероприятий входит комплекс приемов, включающих зонирование территорий населённых пунктов, плани­ровку жилых районов, промышленных и животноводческих объектов (ферм, комплексов), озеленение территории предприятий и населенных мест, организацию санитарно-защитных зон и разрывов.

Санитарно-технические мероприятия предусматривают очистку и снижение загрязняющих атмосферу выбросов с помощью фильтров, ци­клонов и других очистных сооружений.

Организационные меро­приятия включают регулирование выбросов в зависимости от времени суток (сезона, года), сменную работу технологического оборудования и др.

Важное значение в деле охраны атмосферного воздуха имеет постоянное слежение за его состоянием (мониторинг), а также выбороч­ный контроль воздушной среды, проводимые по стандартным методикам гидрометео- и санитар­но-эпидемиологическими службами республики.

ГЛАВА 2. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПОЧВЕ

И ОХРАНА ЕЁ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ