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家畜环境卫生学_图文

家畜环境卫生学_图文

第一章 家畜的适应与应激
第一节 家畜的适应 一、适应的概念 (一)生物学适应 (图1.1~图1.2) (二)遗传学适应 (三)适应的类型 (图1.3 ~图1.4)

1

二、形态解剖学适应
(一)身体的大小和形状 (Bergmann1847)
动物形态与分布的关系: 表1-1、表1-2。

(二)身体的突出部分 (Allen 1877)
环境温度对动物身体的体型及体表面积的影响。

(三)皮被 (Wilson 1854,Gloger 1833)
Wilson:图1.5、图1.6, Gloger:表1-3。

(四)采食和消化器官
2

三、生理学与生化适应
生理学适应
图1.7

(一)体热调节(第二章讲)
(二)对营养条件的适应

(三)水的平衡
(四)心脏和血液循环
图1.8~图1.11

生物化学适应
图1.8~图1.11
3

四、行为学的适应 (一)动物的行为 (behavior)
1. 2. 动物的行为是动物对对某种刺激的反应或与其所在环境 互作而构成的生活方式。是快速而有效的适应方式。 行为是在遗传因素和个体发育过程中对环境刺激所积累 的经验而形成的。(本能、条件反射)

(二)行为的分类
1. 2. 正常行为:摄食、排泄、性行为、母性行为等, 异常行为:猪咬尾、鸡啄肛啄羽、犊牛吸吮脐带等。

(三)行为学在生产中的应用
利用正常行为:模仿行为装车、药浴;训练习惯(条件反 射);避免异常行为。实例图1.14
4

正常行为:
? ? ? ?
? ? ? ? ?

摄食行为 排泄行为 性行为 母性行为(妊娠和临产行为、舔舐行为、哺乳行为、母子识 别行为、护仔行为等) 群居行为(合群行为、模仿行为、争斗行为) 适应不良环境的行为(体热调节行为、寻找蔽护行为等) 觅居行为 探究行为 求援行为
5

? 服习(acclimation):动物个体对单一气候变化的短期作
用产生的适应性生理调节。

? 驯化(acclimatization):动物个体对不良气候条件长期
持续或重复综合作用产生的适应。

? 适应(adaptation):在系统发育过程中由于长期自然选
择的结果而形成的适应气候条件的性状。

? 习惯化(habituition):由于某种刺激的反复出现,造成
动物对该刺激的反应的持久性削弱。这一术语多用于动物在 精神上和行为上对外界刺激的反应。

6

五、遗传学适应
(一)表型适应
结构基因 操纵基因 调节基因

图:操纵子

Gene

象开关一样控制 结构基因的作用

产生能影响操纵 基因的抑制物

(二)基因型适应
1、遗传组成多型化 2、基因突变

3、转移

4、基因随机漂移
7

第二节

应 激

一、应激的概念
(一)学说的提出 1、1936.6.4,加拿大病理生理学家Hans Selye在 《Nature》杂志中,首次提出“应激(stress)” 的概念,“各种有害动因引起的综合症”。我 国医学界刘士豪教授,翻译为“应激”。

70年代的“文明社会病”;
80、90年代,研究深入到各个学科领域。
8

2、全身适应综合症
(General Adaptation Syndrome, GAS)
? 肾上腺皮质肥大,分泌活性提高; ? 胸腺、脾脏和其他淋巴组织萎缩,血液中 嗜酸性白细胞和淋巴细胞减少,嗜中性白 细胞增多; ? 胃和十二指肠溃疡出血。
9

(二)应激的概念(Stress)
1、应激是机体对内部或外界的超常刺激所产生 的非特异性应答反应的总和。
? 是机体的反应; ? 应激源:作用时间和作用强度。

? 非特异性反应—超常刺激;特异行反应—一般刺激。
? 是一种特殊的、合理的适应性生理反应。 ? 畜牧生产中的应用

2、适应和应激反应的一般情况

10

适应和应激反应的一般情况
11

二、应激的发展阶段
应激反应分为三个阶段 图1.16

(一)惊恐反应或动员阶段(alarm
reaction or stage of mobilization) ? ? ? ? 早期反应和全身防卫的总动员 出现GAS症状 未获得适应 分为休克相和反休克相

12

(二)适应或抵抗阶段(stage of adaption or resistance)
? 克服激源的作用而获得适应 ? 代谢恢复正常,合成代谢(同化作用)占优。 ? 总抵抗力提高。(总抵抗力是指机体对逆境包 括病毒、细菌、寄生虫等致病动因作用的稳定 性)

(三)衰竭阶段 (stage of exhaustion)
表现与(一)相似,但程度大大加强。 非典型情况下:
13

三、应激的机制
中枢神经系统是起整合调节的主导部位,交感-肾上腺 髓质系统和垂体—肾上腺皮质系统起主要的执行作用。 图1.19 (一)交感—肾上腺髓质系统
反应迅速而有效

交感神经兴奋:循环系统加强功能,引起肾上腺髓质分 泌肾上腺素和去甲肾上腺素。表1-4 (二)垂体—肾上腺皮质系统
反应慢但持续时间长

丘脑下部→垂体→靶器官:肾上腺糖皮质激素、盐皮质 激素,生长素,甲状腺激素,性激素。图1.20

14

四、畜牧生产中常见的激源
1、物理的 2、化学的 3、生物的 4、营养的 5、工艺的 6、外伤的 7、心理的 8、运输的 9、其他人为的
15

五、应激对家畜生产力和健康的影响
(一)对生长和增重的影响 图1.22、表 (二)对繁殖力的影响 (三)对产蛋的影响 图1.23 表1-9

(四)对泌乳的影响 图1.24 (五)对肉品质的影响 表1-10、图1.25 (六)对健康的影响
16

1、非特异性抵抗力
? 特异性抵抗力:一种应激源的作用只提高机 体对该应激源的抵抗力,而降低了机体对其 它应激源的抵抗力,称为特异性抵抗力或交 叉敏感作用。

? 非特异性抵抗力:一种应激源的作用提高了 机体对该应激源的抵抗力,同时也提高了机 体对其它应激源的抵抗力,称为非特异性抵 抗力或交叉抵抗力。
17

六、应激的诊断和预防
(一)应激的诊断 1、临床症状和行为表现:强烈短时间的应 激和低强度或可变强度、长时间应激。 2、血液酶:肌酸磷酸激酶(CPK)、醛缩 酶(ALD) 3、促肾上腺皮质激素(ACTH)和肾上腺 皮质激素 4、血液中嗜酸性白细胞含量和钾钠比例等 5、氟烷测验 表1-11
18

(二)应激的预防
1、采取合理的生产工艺,改善饲养管理 2、药物预防 3、提高家畜抗应激的能力 表1-12

19

图1.1

A-来到高山 B-回到谷地约三周 母羊在2~2.7 Km高山上生活3个月期间循环血量的增加
20

图1.2 冷应激下的适应

21

图1.3 环境变化与动物适应方式
22

图1.4 外界环境因素作用强度与家 畜机体机能的表现

图1.4 外界环境因素作用强度与家畜机体机能的表现
23

表1-1 纬度与中国猪体尺
纬度与
体高 体长 胸围 体重

相关系数r=
0.5784 0.4053 0.4541 0.4643
24

表1-2 蒙古羊与湖羊体尺比较
饲养地区 体高 体长 胸围 管围 体重 原产地体尺比较
湖羊(中心产区) 蒙古羊(典型草原) 62.7 64.82 69 72 76.7 87.5 72.4

湖羊由浙江引入新疆(1975-1983)体尺变化

浙江余杭
新疆农科院

65.5
70.1

69.5
70.6

78.4
79.9

7.4
7.6
25

寒 冷 气 候 下

图1.5 生长在不同气候条件下的牛 的皮肤

炎 热 气 候 下

图1.5 生长在不同气候条件下的牛的皮肤
A-表皮层;B-带有汗腺和皮质腺的皮肤上层; C-带有毛囊的皮肤下层;D-皮下组织
26

图1.6 牦牛
27

表1-3 不同颜色皮毛对太阳辐射热的平均吸收率 (%)


驼峰牛

乳白
西门塔尔



暗红


亚布拉丁安格斯

亚非利加那 苏塞克斯

49

50

78

83

89

28

(特异的代谢终产物) 激活剂 已有酶活性 的调节 细胞水平 的调节 酶含量的调节 调节物浓度 抑制剂 的改变 转录水平 合成速度 降解速度 翻译水平 (慢 调) (快调细调)

代谢调节 方式
代谢中产物的调控 全身性调节 神经和激素的调控

图1.7 生理生化调节

29

图1.8 微循环示意图
30

A-动脉 V-静脉

图1.9 牛的皮肤的血液循环

31

图1.10 平行静脉逆流热交换
32

图1.11 不同脉搏频率下牛的心脏收缩和舒张的关系
33

图1.12 糖原分解
糖原分解 有活性的磷酸化酶a
磷 酸 化 酶 b 激 酶 - + 磷 酸 酶

6-磷酸葡萄糖、ATP

无活性的磷酸化酶b
AMP、Pi

34

低血糖

进入血液

血糖↓

脂肪组织分解↑→ 脂肪酸↑

血液中游离脂肪酸↑

进入肌肉组织的量↑

脂肪酸氧化分解 氧化分解产物抑制 → 血糖浓度↑ 酵解作用
进入肝脏 进入肌肉

酮体↑→ 血液酮体↑
不完全氧化 氧化分解

图1.13 血糖调节
35

图1.14 诺廷根养猪系统

36

图1.15 牛舍内通道地面栏杆

37

抵 抗 力

1 2 动员阶段 抵抗阶段 衰竭阶段

1. 正常情况下抵抗力

2. 应激情况下抵抗力

图1.16 应激各阶段机体抵抗力的变化
38

图1.17 应激的发展阶段与机体的反应
39

图1.18 机体抵抗力的变化

a- 应激

b- 锻炼
40

图1.19 应激反应的 神经途径

刺激 感受器 通过感受途径

经大脑皮层进行认识和解释 认识到危险

经边缘系统进行情绪整合 没有认识到危险

通过下丘脑作出应答反应 通过交感和副交感神经系统直接的神经支配 “战斗或逃跑”反应 (fight-flight) (Cannon)

无应激反应

全身适应综合症 (GAS) (Selye)

末梢器官

41

表1-4 应激反应中中枢神经系统的参与
组别
对照组(不注射戊巴比妥钠) I 试验组(注射戊巴比妥钠) 对照组(只注射ACTH) II 试验组(注射非那明18h后注射 1mg ACTH)

血中嗜酸性白细胞 减少80-90%

减少11%
减少 减少反应加强

注:戊巴比妥钠----中枢抑制剂 非那明----中枢兴奋剂
42

表1-5 条件反射再现大鼠应激反应
组别及试验条件
肾上腺中 抗坏血酸 含量 血中嗜酸性白细胞含量

mg

%



对照组
试验 I 组:无条件 刺激(电流) 试验 II 组:条件 刺激(光、声)

366 221

100 60.4

100 53

225

61.5

47

I 组:100V电流刺激,每天20次,连续4天,停止2天后再 刺激1次,1小时后宰杀测定。 II 组:刺激同 I 组,每次刺激前给予镁闪光和蜂鸣作为条件。 停2天后的一次刺激只给条件刺激。
43

表1-6 大鼠在应激(外科创伤)不同时期肾上 腺和网状结构中去甲肾上腺素含量的变化
测定 时间 (分 钟) 1.5 4.5

肾上腺中 (?g/g)
对照 试验 420 420 500 600 下丘脑 对照 试验 77.5 77.5 23.0 44.5

脑组织中(pg/g) 丘脑网状结构 中脑网状结构 对照 66.0 66.0 试验 痕迹 66.6 对照 69.9 69.9 试验 17.0 30.0

10.0

420

120

77.5

59.0

66.0

13.0

69.9

52.0

44

图1.20 应激第一天大鼠末梢血液中 ACTH水平的变化
ACTH活性(mg/100ml)

应激源作用后的时间

45

图1.21 糖皮质激素分泌的调节

46

增 重
-非应激情况下

---应激情况下
…应激后补偿

时 间 图1.22 家畜应激后的补偿和非应激情况下的生长曲线
47

表1-7 驱赶应激对0~18月龄犊牛增重的影响
1组 抗应激组 18月龄体重 342.9±3.91 (kg) 平均日增重 552 (g) 饲料消耗单位 100 (%) 2组 中等抗应激 3组 应激敏感

319.1±1.79 304.4±2.15

516 107.3

489 107.3
48

表1-8 猪群大小对增重和饲料消耗的影响
每群头数 平均日增重 (g) 饲料消耗 (%) 达90kg天数 天

10 20
30 40

580 551

100 109

123 129

533.6 522

108 110

131 135
49

图1.23 环境和神经体液调节对母畜性机能的影响
50

表1-9 恒温、变温与鸡的产蛋性能
产蛋性能
产蛋数 蛋重(g) 采食量(g) 蛋壳厚(μ m) 13 177 59.2 环境温度(℃) 32 白天32、夜间13 129 50.5 188 56.8

127 380

86 343

118 369
51

145~435日龄来航鸡

图1.24 激素对乳腺发育和活动的作用

52

表1-10 正常肌肉和PSE肉的化学成分
种 类 水 分 (%) 蛋白质 (%) 脂 肪 (%) 灰 分 (%) 背最长肌 pH 半膜肌 pH

PSE肉

79.38

16.67

3.56

1.15

5.47

5.69

正常肉

72.81

19.73

5.13

1.11

6.33

6.39

53

图1.25 PSE和DFD肉发生机理

54

表1-11 不同品种猪的氟烷阳性率
国家 美国 英国 品种 杜洛克 大白 供测猪数 248 764 氟烷阳性 率(%) 0 0 国家 丹麦 英国 品种 长白 长白 供测猪数 2031 1538 氟烷阳性 率(%) 7 11

法国
爱尔兰 挪威 美国 荷兰 美国 挪威

大白
大白 大约克夏 大约克夏 大约克夏 汉普夏 长白

168
58 169 225 1394 232 2146

0
0 1 0 3 2 5

瑞士
瑞典 荷兰 法国 德国 比利时

长白
长白 长白 皮特兰 长白 长白

1480
1668 4073 335 1251 1260 795

13
15 22 31 68 86 88

比利时 皮特兰

瑞士

大白

1130

6

荷兰

皮特兰

53
55

100

表1-12 蛋鸡耐热力选育效果 世 代 G0 G1 G3 G5 G7 37℃下第10天的 存活率(%) 16.23 22.41 36.78 49.17 68.87 热应激后重新 开产的时间(d) 12.9±10.4a 10.8 ±9.8a 8.5 ±6.7b 7.8 ±6.3b 7.1 ±4.9c
56

注:a、b、c为显著性水平,分别表示P<0.05、P<0.01和 P<0.001。


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