CC BY
42
Сравнительная оценка систем компонентов крови и молока у коров разного уровня адаптации в пастбищный период
Н.Ш. Сингариева, к.в.н., Оренбургский ГАУ
В последние годы для оценки состояния организма успешно используется системный анализ [1]. Согласно ему любой организм можно представить в виде совокупности трёх структур: ткани пищеварительного тракта, выполняющего поставку питательных веществ и удаление отработанных продуктов; структуры межуточного обмена, осуществляющего переработку питательных веществ и разложение токсических, вредных продуктов обмена, удаляющихся в первую очередь через почки; структуры внутренних органов, поглощающих питательные вещества, выделяющих отработанные, а в ряде случаев и необходимые вещества (гормоны, клетки крови и т.д.) для всего организма. Совместная деятельность перечисленных структур в виде их потенциала определяет в конечном итоге уровень показателей организма [2]. Предлагаемый алгоритм системного анализа, разработанный А.А. Само-таевым и включающий более 20 статистических методов [3], был использован в данной работе. Выполнение алгоритма основывается на существовании ряда закономерностей. Важнейшие из них — при создании системы более высокого уровня, в данном случае организм беременных лактирующих коров — это закономерности всех без исключения элементов системообразующих и системоразрушающих свойств. Их обнаружение производят на основании закономерности, согласно которой отрицательные корреляционные связи укрепляют, а положительные разрушают сформированную большую систему показателей организма.
Цель исследований. Установить закономерности функционирования системы крови и молока беременных лактирующих коров разного уровня адаптации в пастбищный период.
Предварительно, используя кластерный анализ (метод Уорда), были выделены три группы животных с уровнем адаптации: I гр. — абсолютно здоровые, II гр. — третьего состояния и III гр. — субклинического состояния. В пастбищный период у коров изучали морфо-биохимические показатели крови (п= 18) и химический состав молока (п = 11).
Результаты исследования. Как оказалось, структурами организма коров из 29 компонентов крови и молока организуется пирамида большой системы. Так, у коров I гр. 19 подсистем формируются в виде пятиэшелонной пирамиды, у коров
II гр. — 15 подсистем в виде четырёхэшелонной пирамиды, у животных III гр. — 13 подсистем в виде четырёхэшелонной пирамиды.
Рассмотрим первый и последний эшелоны, т.к. построение первого эшелона (нижний уровень) отражает готовность организма к переменам в ответ на воздействия факторов окружающей среды, а последний эшелон (верхний уровень) указывает на то, какие компоненты будут являться ведущими запускающими элементами системы.
В структуре первого эшелона большой системы у животных I гр. формируются восемь подсистем, где присутствуют десять системообразующих показателей (поглощение ресурсов) — 34,5%. Максимальными свойствами обладают лимфоциты (-3,565), минимальными — общий белок молока (-0,100) (табл. 1).
Системоразрушающими свойствами (выделение ресурсов) обладают 19 характеристик — 65,5%. Минимальные свойства присущи показателю сегментоядерные нейтрофилы (0,005), максимальные — лактозе молока (2,405).
Системообразующий индекс свидетельствует об устойчивости эшелона и готовности его к восприятию воздействий окружающей среды — 0,611 (рис.).
У коров II гр. в структуре первого эшелона организуется восемь подсистем, где присутствуют 12 системообразующих показателей, что составляет 41,4%. Максимальными свойствами обладает показатель сывороточные белки молока (-2,965), минимальными — палочкоядерные нейтрофилы (-0,112).
Системоразрушающими свойствами обладают 17 показателей — 58,6%, с избытком вещественных, энергетических и информационных связей. Минимальные свойства присущи показателю каротин молока (0,034), максимальные — сегментоядерным нейтрофилам (2,971).
Индекс стабильности пирамиды свидетельствует о высокой устойчивости эшелона и слабой готовности его к восприятию воздействий окружающей среды — 1,059 (рис.).
Структуры животных III гр. в этом эшелоне формируют семь подсистем, где присутствуют 13 системообразующих характеристик (44,8%), из которых максимум принадлежит лимфоцитам молока (-3,709), а минимум — сегментоядерным нейтрофилам (-0,037).
55,2% принадлежит системоразрушающим показателям, из которых наименьшими значениями
1. Системообразующие и системоразрушающие свойства в первом эшелоне большой системы компонентов крови и молока у беременных лактирующих коров разного уровня адаптации в пастбищный период
Показатель Уровень адаптации
I гр. II гр. III гр.
кровь
Общий белок 1,04319 -2,4323 -1,2557
Кальций 1,70024 0,08615 1,29019
Фосфор 1,76325 -1,4787 1,31120
Общие липиды -1,7614 -0,35711 -1,1049
Глюкоза 2,37327 0,78222 1,88525
Каротин -0,2369 0,03413 -0,36511
Эритроциты 0,613914 -2,1844 -2,3382
Гемоглобин 0,614215 -2,0996 -1,9325
Цветной показатель -2,4442 0,27219 0,97616
Лейкоциты 0,10812 -0,47910 1,19618
Базофилы 0,34013 0,06214 -0,36810
Эозинофилы -0,7458 0,20917 0,36415
Миелоциты 1,40822 0,46820 0,28514
Юные нейтрофилы 1,48423 -0,7598 1,70522
Сегментоядерные нейтрофилы 0,00511 -0,5439 -0,03713
Палочкоядерные нейтрофилы 2,21226 -0,11212 -2,2594
Лимфоциты -3,5651 -2,5732 -3,7091
Моноциты 1,32021 0,95423 1,78823
молоко
Жир -1,2886 1,20724 1,81624
СОМО 2,40428 2,35126 3,11727
Плотность 0,82718 2,97129 1,05117
Общий белок -0,10010 1,56725 3,18428
Казеин 1,08320 2,74528 2,09526
Сывороточные белки -1,2905 -2,9651 1,69621
Лактоза 2,40529 2,38527 3,34029
Кальций 0,63216 0,68121 -0,13812
Фосфор -0,7737 0,23118 -1,5316
Каротин -1,9003 0,11216 -1,1158
Суточный удой 0,72617 -2,1435 -2,2673
Индекс системообразования 0,611 1,059 0,680
(^системообразующие ^ ^системоразрушающие)
* — сумма и место, занимаемое показателем в структуре эшелона большой системы объекта
обладают миелоциты (0,285), а наивысшими — лактоза молока (3,340).
Индекс системообразования свидетельствует о средней устойчивости эшелона и готовности его к восприятию воздействий окружающей среды — 0,680 (рис.).
В последнем эшелоне структуры организма животных разного уровня адаптации формируют всего одну управляющую подсистему. Так, в структуре пятого эшелона большой системы I гр. коров отсутствуют системообразующие показатели. Системоразрушающие свойства присущи четырём характеристикам — 100,0%. Минимальные свойства отмечены для лимфоцитов (0,006), максимальные — для палочкоядерных нейтрофи-лов (0,588). Соответственно системообразующий индекс отсутствует.
В структуре четвёртого эшелона большой системы коров II гр. присутствует один системообразующий показатель — казеин молока (-0,148), 25,0% (табл. 2).
Системоразрушающие свойства имеют три характеристики — 75,0%. Минимальные свойства
у юных нейтрофилов (0,329), максимальные — у глюкозы сыворотки крови (0,528).
Системообразующий индекс свидетельствует о чрезвычайно низкой устойчивости и открытости эшелона пирамиды — 0,115.
У коров III гр. присутствует четыре системообразующих показателя — 100,0% (табл. 2). Максимальными свойствами обладают лимфоциты (-0,742), минимальными — лактоза молока (-0,221). Системоразрушающими свойствами не обладает ни один показатель. Индекс системо-образования отсутствует.
Анализ результатов встречаемости в подсистемах пирамиды показал, что лимфоциты, палочкоядерные нейтрофилы, плотность и фосфор молока являются ведущими запускающими элементами системы, что позволяет организму абсолютно здоровых коров контролировать образование молока и противостоять неблагоприятным факторам окружающей среды. У коров третьего состояния элементами активизации являются глюкоза сыворотки крови, сывороточные белки, моноциты и юные нейтрофилы.
12 3
Рис. - Стабильность первого эшелона большой системы компонентов крови и молока у коров разного уровня адаптации в пастбищный период
2. Системообразующие и системоразрушающие свойства в четвёртом эшелоне большой системы компонентов крови и молока у беременных лактирующих коров разного уровня адаптации в пастбищный период
Показатель Уровень адаптации
I гр. II гр. III гр.
кровь
Кальций 1,1975 - -
Глюкоза - 0,5284 -
Эритроциты - - -0,2553
Юные нейтрофилы 0,2962 0,3292 -0,4062
Палочкоядерные нейтрофилы 1,0424 - -
Лимфоциты -0,1711 - -0,7421
Моноциты - 0,4303 -
молоко
Жир 0,5733 - -
Плотность 2,2346 - -
Казеин - —0,1481 -
Лактоза - -0,2214
Индекс системообразования 0,032 0,115 0,000
(^системообразующие ^ ^системоразрушающие)
* — сумма и место, занимаемое показателем в структуре эшелона большой системы объекта
Важными элементами запуска подсистем у коров субклинического состояния определены лимфоциты, юные нейтрофилы, эритроциты и эозинофилы. Таким образом, для запуска всех уровней пирамиды в I гр. животных используются показатели крови и молока в одинаковом соотношении, у животных II гр. — 75% этой роли принадлежит компонентам крови, а в III гр. — только показателям крови.
Итогами деятельности всей пирамиды оказались: у абсолютно здоровых коров — плотность молока, а у животных третьего и субклинического состояний — юные нейтрофилы.
Как видим, для коров с уровнем адаптации «абсолютно здоровые» показателю молока — плотности — принадлежит основная роль в решении главной задачи большой системы — это успешное образование молока и способность
поддерживать здоровье в пастбищный период. Для животных третьего и субклинического состояний эта роль принадлежит показателю крови — юным нейтрофилам.
Предлагаемый системный подход оценки состояния разного уровня адаптации коров в пастбищный период позволяет глубже и шире понимать механизмы функционирования структур организма и определять взаимодействие компонентов крови и молока.
Литература
1. Антонов А.В. Системный анализ. М.: Высшая школа, 2004. 453 с.
2. Самотаев А.А. Применение системы обобщающих характеристик для оценки состояния объекта природного и неприродного характера // Информатика и системы управления. 2008. № 2(16). С. 44-46.
3. Самотаев А.А. Алгоритм анализа больших систем показателей объектов природного и неприродного характера // Информатика и системы управления. 2008. № 2(16). С. 41-43.
