Giáo trình Sinh lý học vật nuôi - Stress và sự thích nghi của gia súc

Chương 13 STRESS VÀ SỰ THÍCH NGHI CỦA GIA S ÚC 1. KHÁI NIỆM CHUNG Từ "Stress" trong tiếng Anh có nghĩa là sức ép, áp lực. Trong sinh học thuật ngữ "Stress" mang ý nghĩa khác, có tính khái quát rộng rãi để chỉ toàn bộ các tác nhân kích thích bất lợi tới cơ thể động vật và làm nảy sinh các phản ứng chống lại hoặc thích nghi để tồn tại. Khi cơ thể chịu các tác nhân stress, sẽ xảy ra trạng thái stress là trạng thái mất cân bằng nội môi của cơ thể. Đây là một trạng thái sinh lý không bình thường. Đặc biệt, các tác nhân stress hình thành do điều kiện môi trường sống của gia súc thay đổi sẽ làm cho chúng lâm vào trạng thái stress và buộc cơ thể động vật phải trải qua quá trình stress để thích nghi với ngoại cảnh mà tồn tại và phát triển. Quá trình stress thực chất là quá trình huy động năng lượng tiềm tàng khai thác từ các nguồn vật chất tích luỹ của cơ thể để chống lại các tác nhân stress, phục hồi lại cân bằng nội môi, thiết lập lại sự cân bằng và mối quan hệ thống nhất với ngoại cảnh. Vì vậy nói tới stress là nói tới năng lượng. Khi gia súc lâm vào trạng thái stress thì hầu như toàn bộ năng lượng của cơ thể đều được huy động sử dụng để vượt qua stress. Do đó năng lượng cho tích luỹ để tăng trọng, để sinh sản, để tiết sữa... đều bị suy giảm nghiêm trọng dẫn đến sự sụt giảm năng suất vật nuôi. Đây là vấn đề có ý nghĩa thực tiễn vô cùng to lớn trong chăn nuôi. Việc ngăn ngừa, khắc phục và loại trừ stress cần đặt ra trong mọi khâu kỹ thuật của hoạt động chăn nuôi như chọn giống, nuôi dưỡng, chăm sóc quản lý, phòng trừ dịch bệnh. Thí dụ: Bệnh hen gà do Mycoplasma (Mycoplasmosis) là bệnh dễ phát ra khi gặp điều kiện thời tiết bất lợi, bệnh có thể làm giảm tớ i 50% năng suất trứng trên gà đẻ. Khi nhiệt độ môi trường chuồng nuôi lên tới 33 - 350C sẽ làm cho gà thịt, gà đẻ bị stress nhiệt (Hẻm stress) và có thể gây chết "rực" hàng loạt nếu như không có giải pháp khắc phục kịp thời. Khi gió mùa Đông Bắc tràn về kèm theo mưa phùn cần phải che chắn chuồng trại, sưởi ấm, thay đệm lót chuồng cho lợn con, tăng cường chăm sóc để phòng ngừa bệnh phân trắng ... Đối với con người, tác nhân gây ra stress còn phong phú, đa dạng hơn nhiều bởi các yếu tố của đời sống tinh thần mang tính chất cá thể như tình cảm, quan hệ...Một người luôn lo lắng, tự kỷ ám thị về tình trạng bệnh tật của mình sẽ kém ăn, kém ngủ, giảm sút thể lực, giảm sức đề kháng do đó làm cho bệnh thêm trầm trọng. Sự thay đổi đột ngột của thời tiết hay thay đổi vị trí công tác bất ngờ đều là các tác nhân stress gây tác động mạnh. Trải qua quá trình stress, động vật có thể xuất hiện các phản ứng thích nghi, tất nhiên chỉ trong mức độ nhất định của tác nhân stres mà thôi. Vì thế có thể cho rằng: 339 Quá trình stress và thích nghi về bản chất cùng là một vấn đề, nó đều dựa trên cơ sở sinh lý là huy động năng lượng để tự điều chỉnh nội môi nhằm phục hồi trạng thái sinh lý bình thường. Nếu quá trình này không hoàn thành tức là gia súc không vượt qua được stress, dẫn tới các rối loạn sinh lý, trao đổi chất, có thể dẫn tới cái chết. Về sinh học, sự thích nghi của động vật chính là khả năng vượt qua được ảnh hưởng của các tác nhân stress ngoại cảnh, xác lập được mối quan hệ cân bằng giữa cơ thể với môi trường sống để có một trạng thái sinh lý bình thường. Đây là vấn đề có ý nghĩa lý luận và thực tiễn to lớn, có thể khái quát lại rằng: Thích nghi là sự thích ứng và phù hợp của gia súc trong những điều kiện sống, điều kiện nuôi dưỡng, quản lý và sử dụng mới. Trong những điều kiện mới ấy, gia súc vẫn sống, sinh trưởng, sinh sản và sản xuất bình thường đồng thời vẫn phát huy được các đặc tính giá trị cũ và có khả năng di truyền ổn định các đặc tính ấy cho đời sau. Trong quá trình thích nghi của động vật có hiện tượng thích nghi chung - GAS (general adaptation syndrom) gây phản ứng toàn thân thông qua hệ thần kinh - nội tiết và hiện tượng thích nghi cục bộ - LAS (/ocal adaptation syndrom) gây phản ứng đối với một cơ quan hay tổ chức nhất định. Như vậy nếu qua được quá trình stress, con vật sẽ thích nghi với điều kiện sống mới. 2. PHẢN ỨNG STRESS Dưới tác động của các tác nhân gây stress, cơ thể sẽ có phản ứng để tự bảo vệ. Nhìn chung các phản ứng đó gồm 2 loại: 2.1. Phản ứng đặc hiệu Vớ i mỗi tác nhân stress cơ thể có một phản ứng riêng thích ứng với tác nhân đó. Ví dụ: đưa kháng nguyên lao vào cơ thể phát sinh kháng thể chống lại bệnh lao, còn nếu kháng nguyên dại vào cơ thể thì cơ thể lại sinh ra kháng thể phòng dại. Có thể hình dung phản ứng đặc hiệu như sơ đồ: - Tác nhân A tác động đến cơ thể gia súc gây ra phản ứng A' - Tác nhân B tác động đến cơ thể gia súc gây ra phản ứng Bị 2.2. Phản ứng không đặc hiệu Đối vớ i các tác nhân stress khác nhau, cơ thể đều trả lờ i bằng một phản ứng chung giống nhau thông qua cơ chế thần kinh - thể dịch nhằm tăng sức đề kháng của cơ thể để vượt qua stress, thích nghi với ngoại cảnh mới. - Tác nhân A - Tác nhân B tác động tới cơ thể gia súc gây phản ứng chung D làm tăng sức kháng - Tác nhân C 3. CÁC GIAI ĐOẠN CỦA QUÁ TRÌNH STRESS Quá trình stress diễn ra qua 3 giai đoạn: 340 - Phản ứng báo động gồm 2 pha: pha sốc và pha chống sốc. - Giai đoạn đề kháng thích nghi. - Giai đoạn rối loạn và chết. 3.1. Phản ứng báo động Là g iai đoạn cơ thể có phản ứng tức thời với tác nhân stress và chưa kịp huy động toàn bộ năng lượng để tham gia chống lại tác nhân stress. Giai đoạn này thường ngắn (24 - 48 giờ) với 2 pha: sốc và chống sốc. 3.1.1. Pha sốc Thể hiện sự thoái hóa nhanh tức thời của cơ quan miễn dịch trong cơ thể: thoái hóa hạch lâm ba, tuyến ức và thoái hóa túi Fabricius ở gia cầm. Do đó trong máu xuất hiện các hiện tượng rất điển hình của stress là: bạch cầu toan tính giảm, lâm ba cầu giảm, bạch cầu đơn nhân giảm. Một chỉ tiêu để chẩn đoán trạng thái stress là sự giảm nhanh bạch cầu toan tính, có thể giảm tới 50%. Các biểu hiện lâm sàng khi cơ thể bị sốc: thân nhiệt giảm (khi bị cảm lạnh: vã mồ hôi), trương lực cơ giảm, nồng độ Na+ giảm, K+ tăng, huyết áp giảm, glucose huyết giảm, hệ thần kinh bị ức chế. Mặt khác tính thấm của các màng mao mạch tăng, nước trong máu thấm ra ngoài làm cho máu quánh hơn và pa máu giảm. Trao đổi chất bị rối loạn, cân bằng nhơ âm vì có quá trình tạo đường mới từ các acid quan. 3.1.2. Pha chống sốc Các quá trình trong cơ thể được phục hồi để trở lại trạng thái bình thường: hoạt động thần kinh phục hồi từ ức chế chuyển sang hưng phấn, huyết áp tăng lên, thân nhiệt tăng, đặc biệt glucose huyết tăng rõ. Nếu cơ thể chống sốc tốt thì thời gian này kéo dài và chuyển qua giai đoạn đề kháng và có thể tồn tại được. 3.2. Giai đoạn đề kháng thích nghi Cơ thể sau khi phục hồi trạng thái bình thường sẽ huy động toàn bộ năng lượng chống lại stress bằng cơ chế như sau (sơ đồ). Theo sơ đồ thì thực chất của giai đoạn đề kháng là huy động năng lượng tiềm tàng của cơ thể bằng cách tăng các quá trình tạo năng lượng qua 2 cơ chế thần kinh, thể dịch. Giai đoạn này có kết quả hay không phụ thuộc nhiều yếu tố: - Tiềm năng năng lượng của cơ thể: chỉ tiêu đánh giá tiềm năng năng lượng là hàm lượng glucose huyết. Gia súc có hàm lượng glucose huyết cao và ổn định thì có sức đề kháng tốt. Đây cũng là một chỉ tiêu đáng quan tâm trong chọn giống. Ngoài ra nhịp tim cũng là một chỉ tiêu biểu thị tiềm năng năng lượng: giống nào có nhịp tim chậm thì đề kháng thích nghi tốt hơn. 341 Trạng thái sức khoẻ của cơ thể khi có tác động của stress. Thời gian tác động của stress dài hay tạm thời. Nếu tác nhân stress yếu và tạm thời thì cơ thể sẽ đề kháng, hồi phục được và thích nghi. Còn nếu kéo dài thì năng lượng huy động nhiều dẫn đến suy kiệt, cơ thể không thích nghi được và chuyển sang giai đoạn 3: rối loạn và chết. 3.3. Giai đoạn rối loạn và chết Các đặc trưng của giai đoạn rối loạn: - Thoái hóa các tổ chức của cơ quan miễn dịch, tuyến yên và tuyến trên thận. Protein bị phân giải để tạo đường, kể cả protein cấu trúc cơ thể, vì thế lúc đầu con vật ngừng sinh trưởng sau đó sút cân, gầy đi nhanh chóng, các chỉ tiêu về sản xuất đều giảm như năng suất thịt, sữa, trứng... - Do thoái hóa các tổ chức của cơ quan miễn dịch nên khả năng miễn dịch giảm rõ rệt, gia súc dễ cảm nhiễm các bệnh kế phát như các bệnh về tiêu hóa, hô hấp và các bệnh truyền nhiễm khác. Cuối cùng gia súc kiệt sức và chết. Gia súc thường chết do cả 2 nguyên nhân: tác động của stress và bệnh kế phát. 4. CÁC YẾU TỐ STRESS TRONG CHĂN NUÔI 4.1. Thức ăn, nƣớc uống của gia súc Nhìn chung các loài gia súc gia cầm đều mẫn cảm với thức ăn và nước uống, đặc biệt là gà trứng và bò sữa. Gà trứng bị bỏ đói 1 bữa thì sản lượng trứng giảm kéo dài 342 tới 1 tuần. Bò sữa ăn thiếu 1 - 2 ngày thì sau đó sản lượng sữa giảm rõ rệt. Các nhân tố stress do thức ăn và nước uống gây ra, biểu thị ở các mặt: Thiếu thức ăn, nước uống. - Thừa 1 thành phần dinh dưỡng trong khẩu phần: ví dụ: trong khẩu phần quá thừa protein thì sự hấp thu vitamin A bị trở ngại và dẫn đến rối loạn tiêu hóa. Khẩu phần mất cân đối giữa các thành phần. - Phẩm chất thức ăn: nếu thức ăn để thiu thối, mốc, có mùi vị không tốt đều gây stress cho gia súc. Độc tố trong thức ăn. 4.2. Nhiệt độ, khí hậu, mùa vụ Gia súc gia cầm non rất mẫn cảm đối với nhiệt độ do ở chúng cơ quan điều tiết nhiệt chưa hoàn chỉnh, vì thế chăn nuôi gia súc gia cầm non cần chú ý điều chỉnh nhiệt độ chuồng nuôi cho thích hợp. Mỗi loài, mỗi đối tượng gia súc gia cầm đều có một giới hạn sinh thái về nhiệt độ nhất định. Trên hay dưới giới hạn đó đều gây stress cho chúng. Ví dụ đối với bò sữa vùng ôn đới nhiệt độ thích hợp nhất là 5 - 150c. Ở nhiệt ỚỘ Cao gia súc kém ăn, sản lượng giảm, chất lượng của sản phẩm cũng giảm. 4.3. Độ ẩm Mỗi loài gia súc gia cầm đều có một giới hạn sinh thái về độ ẩm nhất định. Nếu quá cao (ẩm ướt ) hoặc quá thấp (khô hanh) so với giớ i hạn đó đều gây stress cho chúng. Độ ẩm thích hợp cho sự sinh trưởng phát triển gia súc là 70 - 80%, trên 90% gây stress cho trâu bò. Nhiệt độ độ ẩm, tốc độ gió làm thành một hệ thống tác nhân stress đối với gia súc. Nhiệt độ cao làm cho tác động của độ ẩm càng thêm sâu sắc. Bảng 13.1: Tiêu chuẩn khí hậu đối với lợn nói chung Mức độ Nhiệt độ 0C Độ ẩm (%) Tốc độ gió (m/s) Thích hợp 16 - 28 70 - 75 0,1 - 0,2 Giới hạn sinh thái 8 - 30 65 - 90 đến 0,5 Báo động 90 > 0,5 - 0,8 Khi có gió mùa đông bắc thổi mạnh (> 0,8m/s), có mưa độ ẩm cao > 90%, mà nhiệt độ xuống dưới 80C thì lợn con sẽ chết nhiều do ỉa phân trắng và các bệnh kế phát. 4.4. Mật độ ở chuồng nuôi Mật độ gia súc gia cầm trong chuồng nuôi phụ thuộc vào từng loài. Trên bãi chăn thả thì dê cừu có tính quần thể cao. Nếu từ 1 đàn cừu bắt ra một vài con cho đi riêng lẻ 343 thì chúng bị stress. Ngược lại ở trâu bò tính quần thể thấp. Đối với gia cầm, gia súc non nuôi theo ô chuồng phải đảm bảo mật độ thích hợp, với độ tuổi đồng đều nhau, hình thành một trật tự sắp xếp nhất định để tránh stress. Khi trật tự đó đã được hình thành, cần duy trì ổn định sẽ thuận lợi cho sự sinh trưởng phát triển của đàn. Nếu đưa 1 con ra khỏi đàn hoặc đưa 1 con mới nhập đàn đều gây stress. Nếu mật độ quá đông trên mức quy định sẽ gây stress do các nguyên nhân: - Môi trường bị ô nhiễm, nồng độ CO2, NH3 tăng, trong khi đó nồng độ oxy bị giảm. - Gây va chạm dẫn đến cắn xé lẫn nhau. - Thức ăn nước uống do đó thường bị thiếu, dễ nhiễm bẩn và phân phối không đều cho từng cá thể. 4.5. Vận chuyển gia súc đi xa Sự vận chuyển đường dài đối với gia súc gia cầm là một nhân tố stress mạnh vì đồng thời gây các hậu quả: - Từ trạng thái yên tĩnh sang trạng thái động, gây kích thích thần kinh và làm thay đổi sinh lý bình thường. - Mật độ quá đông, quá chật dẫn đến va chạm, cắn nhau. Nhiệt độ tăng cao về mùa hè, ngược lại vận chuyển mùa đông gió thổi mạnh khi xe chạy làm mất nhiệt, gây rét cóng. - Gây ô nhiễm. Vì thế stress do vận chuyển dẫn đến giảm sút thể trọng và thiệt hại về kinh tế. Ví dụ ở Anh vận chuyển gia súc làm giảm sút khối lượng 10%. Ở Pháp vận chuyển gia súc làm giảm 4,2% về mùa xuân, giảm 7% về mùa hè. Ở Hà Lan tỷ lệ lợn chết do vận chuyển 6,6%. Còn ở Việt Nam vấn đề vận chuyển gia súc cũng gây thiệt hại rất lớn. Đặc biệt vận chuyển đi xa từ Bắc vào Nam hoặc ngược lại. 5. CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG STRESS TRONG CHĂN NUÔI - Thực hiện đúng các quy trình kỹ thuật chăn nuôi và thú y. - Chủ động phòng và loại trừ các yếu tố gây stress. Ví dụ: khi có gió mùa Đông Bắc cần che chắn chuồng, cho thêm rơm, chất độn chuồng vào chuồng đồng thời tăng dinh dưỡng trong khẩu phần. Khi trời nóng phải có các biện pháp chống nóng tích cực: cho uống nước đầy đủ, tăng độ thông thoáng, thông gió bằng các biện pháp tích cực, cho gia súc đằm tắm... - Dùng một số loại thuốc an thần hay thuốc ức chế thần kinh cho gia súc, gia cầm khi chúng bị stress như: meprobamat , reserp in , phenoth iazin , hydroxizin, tnmetoxybenzoic acid, trankilanti... Tăng dinh dưỡng, tăng một số thành phần thức ăn có khả năng chống stress như 344 vitamin A, D3, E, K, C, B12, B2… có thực hiện như vậy thì hạn chế được tác nhân Stress trong chăn nuôi công nghiệp, gia súc gia cầm sinh trưởng bình thường, đem lại hiệu quả kinh tế cao cho con người. 345 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Trần Cừ, Cù Xuân Dần. Sinh lý gia súc. Nhà xuất bản Nông thôn, Hà Nội - 1977. 2. Trịnh Bình Di và cs. Sinh lý học tập 1, 2. Nhà xuất bản Y học, Hà Nội - 2005. 3. Trịnh Hữu Hằng, Đỗ Công Huỳnh. Sinh lý học người và động vật. Nhà xuất bản KHKT, Hà Nội - 2001 . 4. Trần Trang Nhung. Kết quả nghiên cứu chỉ t iêu sinh lý, sinh hóa máu dê. Trích: "Luận án tiến sĩ nông nghiệp". Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2000. 5. Hoàng Toàn Thắng. ảnh hưởng của nhiệt độ đến năng suất chăn nuôi gà thịt. Trích : "Luận án phó tiến sĩ khoa học nông nghiệp". Bộ Giáo dục và Đào tạo, 1996. 6. Lê Văn Thọ, Đàm Văn Tiện. Sinh lý học gia súc. NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1992. 7. Nguyễn Xuân Tịnh và cs. Sinh lý học gia súc. Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội, 1996. 8. Nguyễn Tiến Thắng, Nguyễn Đình Huyên. Giáo trình sinh hóa hiện đại. Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội - 1998 9. Jackson Beaty. Principles of behavioral neuroscience. University of Califomia, Los Angeles, Brown & Benchmark publishers, 2001. 10 N.A.Campbell. Biology. Fourth Edition. The Benjamin/cummings Publisling company. INC, 1996. 11. N.V. Kurilov and A.V Krotkova. Sinh lý và hóa sinh tiêu hóa động vật nhai lại (sách dịch). Nhà xuất bản KHKT, Hà Nội, 1979. 12. Rudolf Clarenburg, PhD. Physiological chemistry of Domestic Animals. Mosby Yearbook - St. Louis...Toronto, 1992. 13. R.M.Be me and M.N.Levy. Physiology. Thua Edition. Mosby Yếm Book. St Louis... Toronto, 1993. 14. T.R. Preston, R.A. Leng. Các hệ thống chăn nuôi gia súc nhai lạ i dựa trên nguồn tài nguyên sẵn có ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới (sách dịch). Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội - 1991 15. W.D. Philips, T.J. Chilton. Sinh học tập 1và 2 (sách dịch). Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội- 1977-1978 16. William. F and Ganong. MD. Review of Medical Physiology. Eighteenth edition - 2001. 346