6 курс / Медицинская реабилитация, ЛФК, Спортивная медицина / Физиотерапия, лазерная терапия / Многоканальная_электростимуляция_Давиденко_В_Ю_

риной 10-20 мм (без гидрофильных прокладок), длина которых зависела от размера мышцы, на которую они накладывались (поперек). Перед стимуляцией шерстный покров в местах прохождения импульсов увлажнялся.

Электростимуляции подвергались мышцы: длиннейшие мышцы спины, средние ягодичные, четырехглавые бедер, полусухожильные и полуперепончатые.

Программа включения электродов составлялась так, чтобы сохранялась устойчивая поза животных (рис.10.1).

Период модулированного импульса – 12 с, что позволяло получать тетанические сокращения мышц длительностью в 5 с и расслабления около 7 с. Во время сеанса сила тока в импульсе повышалась постепенно от 0 до 30 мА, что вызывало плавкие сокращения мышц от еле видимых до появления в суставах стимулируемых частей тела движений.

Режим перенапряжения мышц – посылка импульсов 10 с, отдых – 30 с; суммарная продолжительность сокращения такая же как и во второй группе, сила сокращения – максимальная

Рис 10.1 Схема аппликации электродов и программа включения их в работу I - 1 5; каналы II - 6 10 каналы

220

10.3Особенности роста бычков при электрической стимуляции мышц.

За весь период опыта (8 месяцев) животные всех групп имели высокий уровень среднесуточных приростов живой массы. Периодическая (месяц стимуляции чередовался с месяцем отдыха) электромиостимуляция (ЭМС) бычков способствовала увеличению их скорости роста. Так, симментальские бычки с 15-минутной ЭМС через день (I группа) и ежедневной (II группа) превосходили по этому показателю контрольных на 12,93% и 11,72% (I группа –

971,4±28,17 г/сут. и II 961,02±39,66 г/сут. против 860,17±42,96 г/сут. у кон-

трольных, табл.10.3).

Таблица 10.3 Данные, характеризующие рост симментальских бычков в течение опыта

Примечание: *(1-К) P >0,95

Стимулируемые сумментальские бычки в конце опыта (21 месяц) имели статистически достоверную (Р>0,95) большую живую массу, чем контрольные (I группа – 421,0+5,59 кг, II – 412,4+1,75 кг у контрольных). Данные, характеризующие изменения массы бычков в течение опыта, представлены в таблице (10.3)

Опытные помесные бычки (18 месяцев) I и II групп также превосходили по этому показателю контрольных (484,33±11,37 кг и 479,40+12,68 кг против

466,0±12,65), а III группы уступали – (448,75±4,96 кг), (табл. 10.4).

Эти же бычки (табл.10.4) при ЭМС 15 минут и 30 минут через день (I-й и II-й группы) имели по сравнению с контролем большую энергию роста на

6,93% и 7,32% (1054,09±37,74 г и 1057,89±30,64 г/сут. против 985,75±42,85

г/сут. у контрольных), а при сверхстимуляции – меньше на 5,78% (928,73 28,86 г/сут.).

221

Таблица 10.4 Данные, характеризующие рост шароле симментальских бычков в тече-

ние опыта

Примечание:* (1, 11-111) Р > 0,95

Анализируя процесс роста по одной из основных его характеристик – скорости роста, можно отметить, что она изменяется неравномерно при превосходстве опытных животных над контрольными, за исключением бычков с режимом перенапряжения мышц, у которых в течение шести периодов из восьми этот показатель ниже контрольных. Так, скорость роста по периодам опыта симментальских бычков I группы составляла 710,2-1216,7 г/сут., II группы – 650-1213,3 г/сут., а у шароле симментальных I группы – 645,8-1260,8 г/сут. и II – 541,9-1370,0 г/сут. соответственно у контрольных (табл. 10.5)

Таблица 10.5 Среднесуточный прирост живой массы симментальских бычков по пери-

одам опыта, М m, г.

Примечание: *P>0,95 (K-I); **P>0,99 (K-II); ***P>0,95(I-II)

Неравномерность в изменении скорости роста помесных бычков при 15минутной ЭМС через день проявляется по периодам опыта, повышаясь во время стимуляции и снижаясь (не ниже контрольных) в период отдыха.

222

Разница скорости роста в периоды электростимуляции мышц нарастает постепенно от месяца к месяцу и достигает максимума (171,4 г против контроля), в течение третьего месяца ЭМС (табл. 10.6).

Необходимо отметать, что в третий период ЭМС из-за перехода бычков на зимний рацион наблюдается снижение скорости роста у всех подопытных помесных бычков. При этом по группе с 15-минутной ЭМС снижение скорости роста меньше чем в контрольных и остальных группах. Это можно объяснить лучшей тренированностью организма этих животных, так согласно данным Н.Н. Яковлева [17], тренированный организм легче переносит недостаток питания, у них более экономно расходуется энергетический запас.

У помесных бычков с 30-минутной ЭМС (II группа) изменения скорости роста по периодам опыта по сравнению с контрольными животными имеет иной характер, чем у бычков с 15-минутной ЭМС через день.

Во-первых, во все периоды отдыха увеличение скорости роста

Примечание: *Р >0,95 ; **Р >0,99

превосходит по абсолютным значениям ее увеличение в периоды ЭМС. Во-вторых, в первые два периода ЭМС скорость роста опытных животных постепенно увеличивается по сравнению с контрольными бычками соответственно на 70,84 г/сут. и 101,22 г/сут. два последних – уменьшается на 165,7 г/сут. и 78,02 г/сут. В-третьих, максимальное увеличение скорости роста по отношению к контролю наблюдается во второй и четвертый периоды отдыха на 232,50 г/сут. и 378,12 г/сут. (20,44% , 69,14%). При таком характере измене-

223

ния скорости роста 30-минутная ЭМС через день в III и IV периоды стимуляции задерживает рост, в периоды отдыха он компенсируется.

Сравнение скорости роста по периодам опыта между опытными группами симментальских бычков показывает, что режимы электростимуляции мышц по разному влияют на этот показатель. Так, в первый и четвертый периоды ЭМС бычки с 15-минутным режимом через день по скорости роста превосходят бычков с ежедневной ЭМС на 233,33 г/сут. (Р>0,95) и 170,83 г/сут. соответственно. При этом у бычков этих групп скорость роста по сравнению с контрольными была достоверно больше в третий период ЭМС (I группа – 1216,7 г/сут. и II – 1273,3 против 955,8 г/сут. у контрольных). Таким образом изменения в скорости роста по периодам опыта указывают на различия в адаптационных процессах происходящих у бычков при изучаемых режимах.

Изучением скорости роста от начала опыта до каждого из его периодов установлено, что она была достоверно (Р>0,95) больше на 130,3 г/сут. у симментальских бычков I группы после первого периода ЭМС до последнего периода отдыха, а у помесных бычков I и II группа 114,8 и 125 г/сут. в течение двух с половиной периодов ЭМС и двух отдыха по сравнению с контрольными животными.

За весь опыт скорость роста опытных бычков I и II групп как симментальских так и помесных была больше соответственно на 11,7-12,96 и 6,9- 7,3%, что обусловило повышение их живой массы на 28,5 , 19,9 кг и 18,3 , 13,4 кг по сравнению с контрольными бычками (табл.10.3, 10.4).

При перенапряжении мышц у помесных бычков характер кривой скорости роста в зависимости от количества периодов опыта значительно отличается от контрольных и опытных животных I и II групп. Так, после первого периода скорость роста этих бычков больше чем у животных перечисленных групп соответственно на 312,5 г/сут. (Р>0,95), 216,66 и 214,66 г (Р>0,95), а затем за два периода ЭМС и два отдыха постепенно снижается. К концу опыта эта разница между ними составляла 57,02 г/сут., 125,36 г/сут. (Р>0.95) и 129,17 г/сут. (Р>0,95) соответственно. Живая масса сверхстимулируемых бычков в конце опыта по отношению к этим группам также оказалась меньше: соответственно на 17,3 кг, 35,6 и 30,7 кг (Р>0,95) (табл. 10.4).

Такой режим ЭМС бычков угнетает поведенческие реакции. Если в первый период стимуляции комбикорм поедался животными быстро, то к концу его и со второго периода ЭМС, поедание комбикорма было медленным. Животные становились вялыми и малоподвижными

Учитывая наличие соответствия между уровнем реакции гипоталамо – ги- пофизарно-надпочечниковой системы и поведением животных [18], можно предположить о ее гиперфункции при перенапряжении мышц у бычков, вследствие чего увеличивается уровень АКТГ, что вызывает активизацию тормозной системы мозга, а также перераспределение функциональной активности лимби- ко-ретикулярных структур, являющихся основой мотивационно-эмоционального возбуждения, что и приводит к изменению поведения животных [19].

224

Большинство бычков при ЭМС реагируют увеличением (достоверно по ранговому тесту Уилкоксона) скорости роста за весь опыт и живой массы в конце опыта. Индивидуальные изменения скорости роста бычков в зависимости от числа периодов ЭМС свидетельствуют о различных сроках адаптации каждого животного к ней. Чем сильнее сокращение мышц и больше длительность сеанса, тем быстрее истощаются адаптивные функции организма, что приводит к снижению скорости роста.

Приведенные показатели убедительно показывают влияние длительной многоканальной электростимуляции мышц на интенсивность роста животных. При этом ЭМС бычков по 15 - 30 минут через день значительнее повышает рост животных, чем другие режимы, что подтверждается более высокими удельной продуктивностью и коэффициентом роста (табл. 10.3, 10.4).

10.4Формирование мясной продуктивности при ЭМС

Изменение характера обмена веществ и скорости роста при ЭМС бычков неразрывно связано и обусловлено определенными морфо-биохимическими сдвигами как в отдельно стимулируемой мышце, или группе мышц, так и во всей мышечной системе. Результаты контрольного убоя показывают, что при режимах ЭМС бычков 15-30 минут через день масса парной туши выше на 1,9-4,4% по сравнению с контрольными животными. При всех режимах ЭМС у бычков (за исключением группы симменталов с ежедневной стимуляцией) относительная масса мышц выше, а костей и связок несколько ниже (табл.10.7).

Индекс мясности по сравнению с этим показателем по контрольным группам самым высоким был в группе симментальских бычков с 15-минутной ЭМС через день (0,20). Индекс мясности у шароле симментальских бычков с 30-минутной ЭМС превышал контроль на 0,16. Последнее место занимают бычки с ежедневной стимуляцией, у которых разница имеет незначительную отрицательную величину (0,06).

В свое время П.Ф. Лесгафт [20] писал, что "при раздражении электричеством чрезвычайно трудно ограничить действие на одну отдельную мышцу". В данном случае при электростимуляции поверхностной мышцы импульсный ток, правда, меньшей силы, также распространялся и на более глубоко лежащие мышцы, вызывая в них определенные изменения. Возможно также влияние других механизмов. Поэтому представляет большой интерес изучить массу мышц по частям туши после препарирования, тем более, что стимулировались мышцы из высокоценных в пищевом отношении частей тела.

Изучались мышцы следующих частей тела:

1.Тазобедренная часть (электростимулируемые мышцы: средняя ягодичная, четырехглавая полусухожильная и полуперепончатая и прилежащие к ним).

2.Спинно-поясничная часть, длиннейшая мышца спины и мышцы, расположенные вдоль позвоночника от первого грудного до последнего поясничного.

225

3. Мышцы из других частей тела, которые не подвергались ЭМС.

Таблица 10.7 Рост массы при ЭМС симментальских бычков, кг

Примечание: *(1-К) Р>0,95 ; **(1-II) Р> 0,99

В сравнении с контрольными бычками суммарная масса мышц стимулируемых частей тела была достоверно больше у животных с режимом стимуляции через день (на 2,15 кг) и недостоверно при ежедневной стимуляции (1,62 кг). Масса мышц тазобедренной части также достоверно увеличилась у бычков 1 опытной группы и недостоверно у бычков II (табл. 10.7).

Данные таблицы 10.8 показывают, что у помесных бычков I группы достоверно выше суммарная масса мякоти стимулируемых частей на 5,02 кг (9,9%) и масса мякоти тазобедренной и спинной частей на 3,1 кг (8,5%) и 1,72 кг (18,7%) соответственно. При этом рост суммарной массы мякоти не стимулируемых частей недостоверно ниже, чем у контрольных на 2,6 кг (1,6%), а масса мякоти шейной части – на 1,78 кг.

У бычков II опытной группы суммарная масса мякоти стимулируемых частей, масса тазобедренной и спинной части по сравнению с контрольными бычками выше на 4.36%, 2,94% и 14,38%. По сравнению с бычками I опытной группы масса мякоти не стимулируемых частей, пашины и мышц реберной части, а последней и по сравнению с контрольными бычками достоверно выше. При сверхстимуляции у бычков наблюдается уменьшение массы мякоти по всем изучаемым частям тела.

Следовательно, как отдельно взятая электростимулируемая мышца, так и группа прилежащих мышц растут интенсивнее чем вся мускулатура тела. Полученные данные совпадают с предположением В.Т. Берга и Р.М. Баттерфильда [21], что путем увеличения функциональных нагрузок на мышцы можно быстрее реализовать резервы их роста в отдельной мышце или группе мышц.

А каковы изменения в самой электростимулируемой мышце? Статистически достоверных изменении в химическом составе длиннейшей мышцы у

226

электростимулируемых бычков по сравнению с контролем не наблюдается

(табл. 10.9).

Таблица 10.8 Рост массы мякоти по частям туши при ЭМС шароле симментальских

бычков, кг

Примечание: *(К-I) P> 0,95 ; **(I-II) P> 0,95;*** (I-III) P>0,95 ; (II-III) P>0,99:

Таблица 10.9 Химический состав длиннейшей мышцы спины у симментальских быч-

ков, %

Учитывая литературные данные о том, что у лабораторных животных при электростимуляции мышц в первую очередь изменяется их энергетический

227

потенциал, были проведены исследования по изучению содержания в мышцах помесных бычков фосфора АТФ, креатинфосфата и гликогена. Полученные данные показывают, что при электростимуляции в длиннейшей мышце спины достоверно увеличивается содержание фосфора АТФ (I группа - на 5,18 мг %, П - 4,78мг %) и креатинфосфата (1 – на 48,33мг %, II – на 44,9 мг %). Содержание гликогена повышается в I группе на 10,7% и во II на 6,76% (табл.10.10).

При перенапряжении длиннейшей мышцы спины в ней содержится меньше гликогена по сравнению с этой мышцей у бычков I группы на 15,38% и 11,83% у животных II группы, а также достоверно меньше креатинфосфата и фосфора АТФ, что свидетельствует о нарушении восстановительных процессов анаэробных реакций. Энергетическое обеспечение сокращения мышц, очевидно, осуществляется главным образом за счет окислительных процессов, что подтверждается достоверной разностью по окраске мышц и увеличением содержания внутримышечного жира.

Примечание:*(I-K),(II-K) P> 0,95 ;**(K-I) P> 0,95;*** (I,II-III) P>0,999;

**** (III-II) P>0,95

228

Установлено, что в пищевом отношении наиболее ценны мышцы динамического и динамостатического типов. Они имеют высокий белковый коэффициент и содержат больше незаменимых аминокислот: триптофана, лейцина, метионина [22...26]. Кроме того, известно, что под влиянием электромагнитных полей сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ) в мышцах и печени кур изменяется содержание аминокислот количественно [27], а по данным [28] в мышцах кур под воздействием ЭМПСВЧ мощностью 30-50 ватт увеличивается содержание цистин-цистеина, аргинина, серина, глютаминовой кислоты, треонина, валинметионина. Помимо этого, при воздействии электромагнитных полей увеличивается всасывание аминокислот в тонком кишечнике [29].

Обнаружено изменение белкового обмена у животных в зависимости от интенсивности тока [30] и увеличения функциональной активности органа [31].

При изучении количественных изменений аминокислотного состава при ЭМС у бычков установлено, что в длиннейшей мышце спины животных I и II групп увеличивается суммарный показатель содержания свободных аминокислот по сравнению с контрольной соответственно на 5,11% и 17,4%, незаменимых – на 6,58% и 18,36%, заменимых – на 3,85% и 16,50%. При этом у бычков с 30-минутной ЭМС достоверно увеличивается содержание в мышце свободных аминокислот: треонина и близко к статистически достоверному увеличение содержания изолейцина, фенилаланина и серина.

Изучение технологических свойств длиннейшей мышцы спины опытных бычков проводилось в конце фазы посмертного окоченения и в начале созревания мяса. Посмертное окоченение мышц преимущественно обусловлено развитием процессов распада. В их числе распад гликогена, распад креатинфосфорной кислоты и аденозин-трифосфорной кислот, ассоциация актина и миозина в актомиозиновый комплекс, изменение гидратации мышц [32]. В нашем эксперименте обращает на себя внимание снижение у опытных бычков нежности (определенной на приборе Уорнера-Братцлера) длиннейшей мышцы спины. Наиболее оно выражено при режиме ЭМС 15-минут через день как у симментальских, так и у помесных бычков (табл.10.11). При этом снижается содержание связанной воды и увариваемость. Это дает возможность предположить активацию, вследствие ЭМС, большего образования актомиозинового комплекса, так как снижение водосвязывающей способности мышечной ткани в течение первых суток обусловлено снижением рН и образованием актомио-

зина [32].

Образующийся актомиозиновый комплекс сопровождается изменениями миофибрилл – уменьшением длины и увеличением толщины саркомеров, что, очевидно, и вызывает снижение нежности мяса.

Окраску мышц в основном обуславливает дыхательный пигмент миоглобин. Между уровнем миоглобина в мышцах и скоростью роста существует обратная зависимость [32]. Полученные данные подтверждают этот вывод. Так, скорость роста симментальских (все группы) и сверхстимулируемых бычков была меньше, чем у помесных, контрольных, 1 и II групп, тогда как окраска их длиннейшей мышцы спины была больше (табл. 10.11).

229