Что такое безусловные и условные рефлексы?
Как они используются при эксплуатации сельскохозяйственных животных?
Когда в глаз попадает соринка – мы начинаем мигать. Когда раздражается слизистая оболочка носа или гортани – мы чихаем. При попадании пищи в рот или даже при её виде – начинает выделяться слюна. При прикосновении к горячему отдергивается рука. Все это врожденные реакции организма. Их называют безусловными рефлексами – они обязательно при любых условиях возникают у человека и животных в ответ на те или иные воздействия. Такой ответ происходит благодаря нервной системе. Например, при попадании соринки нервное возбуждение от нервного окончания так называемого рецептора, передается от глаза по чувствующему нерву в центральную нервную систему, преимущественно в спинной мозг и в нижний отдел головного мозга. А оттуда оно идет в обратном направлении по двигательному нерву к мышце века.
Слово «рефлекс» происходит от латинского слова «рефлексус», что означает «обратное движение», в переносном значении – «отражение». Различают рефлексы пищевые, оборонительные, ориентировочные, сосательные и др. Рефлексы способствуют выживанию живых существ. Благодаря ним в организме поддерживается нужное равновесие. Например, при повышении давления крови рефлекторно замедляется работа сердца и расширяется просвет артерий, что приводит к снижению давления. Наоборот, при понижении давления сердце начинает биться чаще, просвет в артериях сужается и давление приходит в норму.
Безусловные рефлексы одинаковы у всех организмов одного и того же вида. Сложным безусловным рефлексом является инстинкт – поведение, не требующее обучения и тренировки. Так, только что вылупившиеся утята плавают; ласточки в определенном возрасте поднимаются в воздух, даже если перед этим их содержали в тесных клетках, где они не могли шевелить крыльями; бобры обладают инстинктом строить плотины и хатки и т.д. У животных имеется немало рефлексов, полученных ими по наследству, выработанными их предками. Эти рефлексы действуют с машинообразным постоянством, например: отправления внутренних органов происходят по принципу безусловного рефлекса.
Чем выше организация животного, тем в большей степени поведение, продиктованное инстинктами, дополняется приобретенными навыками. Вырабатываются, как говорят ученые, условные рефлексы. Происходит это в определенных ситуациях. Например, собакам давали еду и одновременно включали звонок. Так повторялось несколько раз. Потом еду не принесли, а звонок прозвенел – и все равно у собак, как при виде пищи, начала выделяться слюна. У них развился рефлекс, которого раньше не было. Заметили и другое: если многократно каждые десять минут кормить собаку, то к концу десятой минуты после предыдущего кормления она идет к кормушке и у неё начинает выделяться слюна. Условными раздражителями могут быть любые изменения окружающей среды или внутреннего состояния организма: звуки, свет, разные цвета, запахи, прикосновения к коже, тепло, холод и др.
Образование условных рефлексов связано с высшим отделом центральной нервной системы – с корой головного мозга, где при новых условиях возникают новые нервные связи. В отличие от безусловных рефлексов, общих для всех представителей данного вида, каждый организм вырабатывает свои собственные условные рефлексы.
Большую роль в рефлекторных явлениях играет: а) иррадиация, или растекание в центральной нервной системе раздражения, идущего от того или иного органа чувств; благодаря этому любое раздражение может сочетаться с работой самых разнообразных органов действия, б) концентрация, или специализация, - постепенно вырабатывающаяся связь определенного раздражения с совершенно определенным действием;
в) торможение или задерживание рефлекса под влиянием либо внешних раздражений, либо не вполне еще исследованных внутренних причин.
С помощью условных рефлексов люди и животные лучше приспосабливаются к окружающей среде. «Разумность» животных, возможность их дрессировки объясняются этими рефлексами. Учение об условных рефлексах разрабатывал академик И.П. Павлов.
Рассмотрим использование условных и безусловных рефлексов на примере эксплуатации молочного скота. Основные системы организма животных, их врожденные рефлексы и поведенческие реакции тесно связаны с биологическими особенностями крупного рогатого скота, оказывающими непосредственное влияние на технологию производства молока и способ содержания животных.
Особенностью пищеварения крупного рогатого скота является жвачка. Заключается она в том, что плохо пережеванный корм, заполняющий рубец и сетчатку, периодически отрыгивается в ротовую полость и там вторично, но уже более тщательно пережевывается, пропитывается слюной и снова проглатывается. Образование жвачки относится к безусловным рефлексам. Жвачка повторяется несколько раз в день, у высокопродуктивных коров – до 7 и более раз в сутки. Наступает она при заполнении рубца пищевыми массами на 60% объема. Жвачка быстрее наступает при полном покое и наиболее интенсивно протекает в утренние и вечерние часы. Эту особенность необходимо учитывать при организации кормления коров и в первую очередь высокопродуктивных, чередуя периоды дачи кормов по видам с отдыхом животных. В течение суток активность поедания кормов различается и в первую очередь зависит от естественных факторов, прежде всего от освещенности. Это же относится к пастьбе скота.
Рефлекс терморегуляции. Специфической особенностью терморегуляции крупного рогатого скота является его способность хорошо переносить низкие температуры и слабая устойчивость к высоким температурам. Тепло теряется тем легче, чем больше поверхность тела. Оптимальная температура – термонейтральность, при которой для поддержания постоянной температуры тела требуется минимум теплообразования, для крупного рогатого скота составляет 4-16 гр С. У коров она ниже, у телят – выше. Выход за пределы теплонейтральности приводит к высоким энергетическим затратам на поддержание температуры тела. Это приводит к увеличению расхода кормов на поддержание жизнедеятельности организма и снижению продуктивности. Во время пастьбы периодичность и интенсивность в значительной степени зависит от метеоусловий. Учет особенностей терморегуляции молочного скота путем оптимизации режима содержания животных, решение вопросов вентиляции помещений и создание оптимального микроклимата позволит в значительной степени избежать негативного влияния внешней среды на состояние здоровья и продуктивность скота.
Вымя является основным органом, продуцирующим молоко. При нормальных условиях кормления физиологическая половая зрелость телок наступает в возрасте 10-12 месяцев, молочная железа телок увеличивается в объеме в 1,5 раза, и к 18 месяцам – почти в 2раза по отношению к величине в 6-ти месячном возрасте. На развитие молочной железы влияет массаж вымени (условный раздражитель). Обычно принято массажировать вымя у нетелей за 2 месяца до отела. Чем ниже продуктивность коров в стаде, тем больший эффект от массажа вымени нетелей. Связано это с тем, что молочная железа у животных с низкой продуктивностью развита слабо. Применение массажа в период интенсивного развития железистой ткани вымени увеличивает продуктивность телок. Знание особенностей развития молочной железы, факторов воздействия на этот процесс и умелое их использование в практической работе обеспечивают достижение хороших производственных показателей.
Образующееся в вымени молоко накапливается в молочных альвеолах, протоках и цистерне. Емкость вымени зависит от объема этих пространств. Из верхних отделов вымени молоко переходит в цистерну благодаря сокращению или расслаблению мышечных волокон. Этим процессом управляет нервная система.
За счет расслабления стенок полостей вымени увеличивается его емкость, т.е. способность вместить образовавшееся молоко. Емкость вымени в значительной степени определяет интенсивность молокообразования. Она имеет неравномерный характер: в первые часы после дойки синтез молока интенсивный, по мере удаления от момента дойки и отела – затухающий. Это является основанием для организации процесса доения коров на фермах. Для максимального использования емкостной функции молочной железы нет смысла планировать интервалы между дойками, превышающие 10-12 ч. Знание особенностей накопления молока в промежутках между дойками и роли емкости вымени в этом процессе позволит правильно организовать раздой коров и труд работников молочно-товарных ферм.
Физиология выведения молока в процессе доения – процесс довольно сложный. В нем участвуют нервная система, железы внутренней секреции и мускулатура вымени. Чтобы наступило их взаимодействие, корову к доению нужно подготовить: подмыть и промассажировать вымя (выработка условного рефлекса). При этом раздражаются нервные окончания околососкового участка вымени и сосков. Возбуждение по нервным путям достигает спинного мозга. Отсюда одна часть сигналов направляется к головному мозгу, а другая – молочной железе. Когда сокращается вся масса альвеол, крупные молочные протоки и цистерны наполняются молоком, давление внутри вымени резко увеличивается и наступает рефлекс молокоотдачи. Гормон окситоцин выделяется не только при раздражении вымени. Такой же эффект вызывает звук включенного доильного аппарата, появление доярки и механическое раздражение сосков при доении. Резкий шум, испуг, болевые ощущения или появление новой доярки могут затормозить рефлекс выделения молока. При подготовке коровы к доению припуск молока наступает не сразу. Проходит определенное время до того момента, когда возникает ответная реакция организма на раздражение. Это – скрытый период молокоотдачи. Молодые животные, как правило, быстрее и полнее отдают молоко. У них значительно короче и скрытый период молокоотдачи, т.е. припуск молока под действием массажа вымени наступает раньше, чем у взрослых коров. Задержка с началом доения при наступлении припуска приводит к неполному использованию рефлекса молокоотдачи. Нарушение привычного режима дойки способствует увеличению количества остаточного молока в вымени. Все это необходимо учитывать в практической работе.
Поведенческие реакции крупного рогатого скота в первую очередь обусловлены тем, что это стадные животные. Жизненные проявления связаны с удовлетворением основных потребностей в пище, питье, отдыхе, сохранении вида. В течение суток и по сезонам года жизненные проявления имеют определенную цикличность. Чем крупнее стадо, тем больше в нем столкновений между отдельными особями и, наоборот, чем меньше, тем стабильнее. Обусловлено это – ограниченными возможностями животных распознавать (запоминать) друг друга. Введение новых особей в любое уже сформировавшееся стадо тоже приводит к столкновениям, как на пастбищах, так и в помещениях при беспривязном содержании. Здесь наиболее остро вступают в противоречие поведенческие реакции животных, обусловленные их иерархическим положением в стаде. Это является условным раздражителем на организм и приводит к стрессовым состояниям отдельных особей, снижается их продуктивность. Вырабатывается своего рода условный рефлекс. Чем чаще вводятся новые коровы в стадо – тем хуже, чем длительнее по времени не меняется стадо – тем благоприятнее воздействие стабильности на его продуктивность.
Безусловные рефлексы и поведенческие реакции тесно связаны с основными особенностями молочного скота. Их в первую очередь необходимо учитывать при разработке проектно-технологических решений ферм по производству молока и выращиванию животных для ремонта стада. Грамотное использование условных раздражителей на образование условных рефлексов позволит избежать ошибок, сохранит здоровье, и будет способствовать получению высокой продуктивности животных.