Fizjologiczne wskaźniki poziomu dobrostanu

Moduł 3: Fizjologiczne wskaźniki poziomu dobrostanu  1 – projekty

1. Do jakich zmian fizjologicznych dochodzi podczas krótkoterminowego i długoterminowego unieruchamiania zwierząt? Jaki jest związek tych zmian z dobrostanem?

2. Jakie zmiany fizjologiczne wiążą się z transportem zwierząt rzeźnych? W jaki sposób bada się tego rodzaju zmiany i jaki jest ich związek z dobrostanem?

3. Omów krytycznie zmiany fizjologiczne związane z kastracją, obcinaniem ogona i mulesingiem, wskazujące na spadek poziomu dobrostanu u jagniąt (uwaga: mulesing to zabieg chirurgiczny polegający na usunięciu skóry pokrytej runem, przylegającej do skóry naturalnie pozbawionej runa, nad odbytem i po jego bokach).

4. Omów, w jaki sposób zmiany poziomu dobrostanu u zwierząt laboratoryjnych mogą wpływać na ważność badań związanych z oceną parametrów fizjologicznych.

5. Opracuj eksperyment z wykorzystaniem wskaźników fizjologicznych, mający na celu ocenę poziomu dobrostanu u psów i kotów w poczekalni w klinice weterynaryjnej.


Moduł 3: Fizjologiczne wskaźniki poziomu dobrostanu 1 – krótkie pytania

1. Podaj nazwy dwóch podukładów autonomicznego układu nerwowego, reagujących na zmiany poziomu dobrostanu i określ ich podstawowe funkcje.

-          Układ współczulny (UW), który przygotowuje organizm do natychmiastowego działania na poziomie fizycznym, np. walki/ucieczki;
-          układ przywspółczulny (UP), który reguluje UW.

2. Na jaki organ działa UW i w jaki sposób go pobudza?

-          UW działa na węzeł przedsionkowo-zatokowy serca. Bodziec odbierany jest przez OUN, który pobudza węzeł przedsionkowo-zatokowy serca i rdzeń nadnerczy za pomocą współczulnych włókien nerwowych. Pobudzenie rdzenia nadnerczy skutkuje wydzielaniem się katecholamin, które działają też na węzeł zatokowo-przedsionkowy serca.  

3. Jakie fizjologiczne skutki niesie ze sobą dla organizmu pobudzenie UW?

-          Zwiększenie pojemności wyrzutowej serca poprzez zwiększenie częstości akcji serca i skurczu mięśnia sercowego;
-          wzrost ilości krwi dopływającej do mięśni poprzez zwiększenie skurczu naczyń obwodowych i skurczu naczyń śledziony;
-          wzrost ilości pobieranego powietrza poprzez zwiększenie częstości oddechów i rozkurcz oskrzelików w płucach.

4. Podaj przykład związku częstości akcji serca ze zmianami poziomu dobrostanu (gwałtownymi i chronicznymi). W jaki sposób można to zmierzyć?

-          Zmiany gwałtowne = zwykły pomiar częstości akcji serca. Na przykład częstość akcji serca u owiec w kojcu wzrasta powyżej poziomu podstawowego zarówno w przypadku kontaktu z nieznaną osobą, jak i z nieznaną osobą, której towarzyszy pies. Odpowiedź alternatywna: częstość akcji serca u dzikich gryzoni w klatkach spada w przypadku pojawienia się nagłego głośnego dźwięku lub zagrażających bodźców wzrokowych;
-          zmiany chroniczne = arytmia serca. Na przykład powtarzające się unieruchamianie małpek sajmiri powodowało wystąpienie tachykardii. Odpowiedź alternatywna: powtarzające się zakłócanie spokoju szczurom trzymanym w klatce poprzez narażanie ich na działanie nagłego głośnego dźwięku i zagrażających bodźców wzrokowych prowadziło do wystąpienia bradykardii;
-          częstość akcji serca można mierzyć za pomocą stetoskopu, z wykorzystaniem uwięzi (podłączenie do monitora), telemetrii lub zdalnie.

5. Podaj przykład związku poziomu ciśnienia krwi ze zmianami poziomu dobrostanu. Czy związek ten dotyczy zmian o charakterze chronicznym, czy gwałtownym? W jaki sposób można dokonać pomiaru ciśnienia krwi?

-          Ciśnienie krwi jest wskaźnikiem chronicznych zmian poziomu dobrostanu;
-          przykłady: utrzymująca się agresja u utrzymywanych grupowo samców myszy prowadziła do wzrostu ciśnienia krwi do poziomu 150 – 175 mm Hg (poziom podstawowy: 125 mm Hg). Odpowiedź alternatywna: unieruchamianie szczurów na dwie godziny, codziennie przez trzy tygodnie, skutkowało wzrostem ciśnienia krwi, który utrzymywał się jeszcze przez trzy tygodnie po zaprzestaniu unieruchamiania zwierząt;
-          ciśnienie krwi można zmierzyć za pomocą mankietu, cewnikowania tętnic lub telemetrii.

6. Podaj przykład związku częstości oddechów ze zmianami poziomu dobrostanu. Czy wskaźnik ten jest związany z gwałtownymi, czy chronicznymi zmianami poziomu dobrostanu? W jaki sposób można zmierzyć częstość oddechów?

-          Częstość oddechów jest wskaźnikiem gwałtownych zmian poziomu dobrostanu;
-          przykłady: wzrost częstości oddechów zaobserwowano u jagniąt poddanych obcinaniu ogona i kastracji. Wzrost częstości oddechów zaobserwowano też przy braku większej aktywności zwierząt, która mogłaby stymulować częstość oddechów;
-          częstość oddechów można zmierzyć poprzez zwykłą obserwację zwierzęcia.

7. Podaj przykład związku poziomu katecholamin ze zmianą poziomu dobrostanu. Czy wskaźnik ten jest związany z gwałtownymi, czy chronicznymi zmianami poziomu dobrostanu? W jaki sposób można zmierzyć poziom katecholamin?

-          Poziom katecholamin jest wskaźnikiem obrazującym bardzo gwałtowne zmiany poziomu dobrostanu;
-          przykłady: u szczurów, którym założono na stałe cewniki dożylne, odnotowano wzrost poziomu katecholamin w reakcji na otwieranie drzwiczek klatki.  U osobników, które wówczas wyjmowano i przenoszono do innej klatki, następował dalszy wzrost poziomu katecholamin o kolejny rząd wielkości.  Kulminacja wzrostu poziomu adrenaliny (40-krotny wzrost) i noradrenaliny (6-krotny wzrost) następowała, gdy zwierzęta unieruchomiono na desce. Odpowiedź alternatywna: wzrost poziomu katecholamin powiązano też ze stresem społecznym u świnek morskich.  U samców utrzymywanych grupowo występował wyższy poziom katecholamin – w szczególności dotyczyło to osobników pokonanych w walce;
-          poziom katecholamin można mierzyć bezpośrednio poprzez założenie cewnika wewnątrznaczyniowego, bezpośrednie pobieranie próbek moczu lub pośmiertnie w rdzeniu nadnerczy.

8. Podaj przykład związku reakcji nadnerczy ze zmianą poziomu dobrostanu. Czy wskaźnik ten jest związany z gwałtownymi, czy chronicznymi zmianami poziomu dobrostanu? W jaki sposób można zbadać reakcję nadnerczy?

-          Reakcja nadnerczy jest wskaźnikiem chronicznych zmian poziomu dobrostanu;
-          przykłady: u szczurów, które codziennie unieruchamiano, nastąpił spadek produkcji katecholamin po 27 dniach (w porównaniu z poziomem z pierwszego dnia), co wskazuje na habituację. Przy kontakcie z nowym bodźcem produkcja katecholamin u tych szczurów była wyższa niż pierwszego dnia, co z kolei wskazuje na sensytyzację;
-          reakcję nadnerczy można badać na dwa sposoby: po pierwsze, poprzez stały pomiar poziomu katecholamin w identycznej sytuacji, która może mieć wpływ na poziom dobrostanu, zaś po drugie poprzez ocenę reakcji nadnerczy przed i po potencjalnie stresującym okresie (a następnie porównanie wyników).

9. Podaj nazwy dwóch enzymów nadnerczy, które można wykorzystać do badania poziomu dobrostanu. W jaki sposób można dokonać pomiaru? Podaj przykład.

-          hydroksylaza tyrozyny (HT), transferaza N-metylo-fenyloetanoloaminowa (TNMF), oksydaza monoaminowa (OM);
-          poziom tych enzymów mierzy się pośmiertnie w rdzeniu nadnerczy;
-          przykład: u myszy utrzymywanych grupowo, które doświadczyły długotrwałych okresów silnego stresu społecznego (np. agresji wśród samców), wzrósł poziom HT, TNMF i OM.  U myszy, które nie doświadczyły takiego stresu, wzrost nie nastąpił.

10. Jakie są główne ograniczenia związane z pomiarem reakcji centralnego układu nerwowego dla potrzeb oceny poziomu dobrostanu?

-          Rodzaj i siła reakcji mogą być różne u różnych osobników doświadczających tej samej sytuacji. Mogą one na przykład zależeć od płci osobnika, jego pozycji w hierarchii oraz tego, czy dany osobnik reaguje na bodźce słabo, czy silnie;
-          zmiany reakcji AUN mogą być wywołane nie tylko przez zmiany z zakresu poziomu dobrostanu.  Na przykład zmiana poziomu aktywności może wpłynąć na częstość akcji serca i częstość oddechów, zaś zmiany z zakresu metabolizmu mogą mieć wpływ na częstość akcji serca. Znaczenie może mieć również czas pobrania próbek.
-          reakcje AUN są szczególnie podatne na zaburzenia, gdy pomiary są przeprowadzane w obecności człowieka, gdy człowiek ma kontakt dotykowy ze zwierzęciem oraz gdy zwierzę jest unieruchomione.  Znaczenie ma również sposób pobrania próbki.




Moduł 3: Fizjologiczne wskaźniki poziomu dobrostanu 1 - dyskusja

1. Omów, czy zastosowanie wskaźników fizjologicznych do oceny poziomu dobrostanu jest właściwe, pamiętając, że pomiar tego rodzaju wskaźników ma często charakter inwazyjny, wymaga unieruchomienia zwierzęcia i wprowadza niepokój, co samo w sobie zmniejsza poziom dobrostanu.

- Kluczowe kwestie: omów, czy zastosowanie wskaźników, których pomiar narusza poziom dobrostanu badanego osobnika, jest właściwe? Czy powodowanie zmian w systemie, który próbujesz zbadać, jest etyczne? Czy jest to dobra praktyka? Określ, które wskaźniki mogą wiązać się z naruszaniem poziomu dobrostanu, a które go nie naruszają.

2. Które fizjologiczne wskaźniki poziomu dobrostanu nadają się do zastosowania w praktyce weterynaryjnej? Dlaczego?

-    Kluczowe kwestie: omów, które wskaźniki fizjologiczne można wykorzystywać w rutynowej praktyce weterynaryjnej, uwzględniając rodzaj praktyki (duże zwierzęta, małe zwierzęta itp.) oraz niezawodność i łatwość oceny poszczególnych wskaźników.

3. Opracuj eksperymentalną metodę porównania poziomu dobrostanu świń utrzymywanych w systemach intensywnych i ekstensywnych, wykorzystującą fizjologiczne wskaźniki dobrostanu.

- Kluczowe kwestie: omów, które wskaźniki są odpowiednie do badania zmian poziomu dobrostanu u świń.  Muszą one być odpowiednie zarówno do badania poziomu dobrostanu u świń utrzymywanych w chlewniach w systemach intensywnych, jak i u zwierząt przebywających na polach wykorzystywanych do ekstensywnego grupowego chowu trzody chlewnej. Metoda musi uwzględniać ograniczenia związane z wybranymi parametrami oraz wyjaśniać, w jaki sposób ograniczenia te będą kontrolowane (poszczególne kroki).