1.2.1 环境应激的概念与影响

1.2.1 环境应激的概念与影响

畜禽对干扰或妨碍机体正常机能的内外环境刺激,产生生理和行为上非特异性反应的过程称为环境应激。但近年来也有不少学者认为,应激也可能是特异性的反应。

应激(stress)一词来源于英文,原意为“压力”“紧张”“应力”等解释。自从1935年加拿大病理生理学家寨里(H.Selye)提出应激学说后,20世纪50年代应激出现于中国医学刊物。随着中国畜牧业现代化的发展,畜牧兽医界对应激的译名有过争论,曾有“逆境”“不良反应”,甚至农业工程界仍译为“应力”。后来逐渐公认为刘士豪教授的“应激”一词。

1)应激源

应激源指引起应激反应的一切环境刺激。有些时候,本来有利的因素如果超过一定的刺激强度,也可以转变为应激源。一般情况下,应激源大部分为外界环境因素。

当刺激在机体可以适应的范围内时,我们称为自然应激。自然应激可以使畜禽逐步适应环境,充分发挥自身的生产潜力。

应激源也包括物理的、化学的、生物学的和社会的诸多环境因素。例如光、噪声、气温、有害气体、病原微生物、拥挤和并群等。

2)应激对畜禽的影响

应激又称为全身适应综合征,由于其为非特异性反应,一般不以应激源不同而异,故又叫泛适应综合征。但在这一反应过程中往往同时并存许多特异性反应,较难区分。所以人们才认为其有时也可产生特异反应。

典型的应激反应过程可分为三个阶段,每个阶段又有其特殊的生理生化及神经内分泌变化。第一阶段为动员阶段或警觉反应,此阶段机体受到应激源刺激后,尚未获得适应,是机体对应激源作用的早期反应。根据生理生化变化的不同,该阶段又可分为休克相和反休克相。休克相表现为体温和血压下降,神经系统抑制,肌肉紧张度降低,进而发生组织降解,低氯高钾血,胃肠急性溃疡,机体抵抗力低于正常水平。休克相可持续几分钟至24 h,应激反应进入反休克相,机体防卫反应加强,血压上升,血钠和血氯增加,血钾减少,血糖升高,分解代谢加强,肾上腺皮质肥大,机体总抵抗力提高,甚至高于正常水平。第二阶段为适应或抵抗阶段,在此阶段机体经受了应激源的作用而获得了适应,新陈代谢趋于正常,同化作用占优势,各种机能基本平衡,机体的全身性、特异性抵抗力提高到正常水平,对应激因子的作用能够适应,如动物对寒冷、噪声等逐渐适应。第三阶段为衰竭阶段,若应激因子作用时间过长或强度过大,机体的抵抗能力可能耗尽,出现各种营养不良,肾上腺皮质虽然肥大,但却不能产生必要的激素,异化作用占优势,机体贮备耗尽,新陈代谢出现不可逆变化,适应机制破坏,各系统陷入紊乱状态,许多重要机制衰竭,导致动物出现各种应激综合征,严重者导致死亡。自然应激在第二阶段即可结束,强烈和持久的应激源才会发展到第三阶段。

(1)对生产性能的影响

根据畜禽个体对应激源的敏感性,可分为应激敏感动物和应激耐受动物,因而应激对不同品种和个体生产力的影响差别很大。对应激敏感品种和个体,常造成相当严重的经济损失。

应激对畜禽的生长育肥、产乳、产蛋和繁殖性能都可产生一定的影响,造成巨大的经济损失。鲜活畜禽的外运和电击屠宰应激不仅可引起大量死亡,还严重地降低了肉品的品质。据20世纪70年代中期调查,各国应激敏感猪数量为15%~36%,品种间存在较大的差异。不仅死亡率高,宰后肉品质因表现色泽淡白、质地松软和有渗出液而称PSE肉;或表现切面干燥、质地较硬和色泽深暗的DFD肉,每年造成巨大的经济损失。

(2)对健康的影响

许多畜禽体内长期带菌、带毒,但并不发病。如猪的嗜血杆菌和副溶血性杆菌,在运输3~7天时即可发生多发性浆膜炎及肺炎。而鸡的败血支原体和大肠杆菌,无应激时可潜伏,而无临床症状,一旦出现应激则可发生慢性呼吸道病、大肠杆菌病或沙门氏菌病。

集约化饲养中的拥挤应激,同样可诱发禽的啄肛、啄羽和猪的咬尾等恶癖。

(3)对畜禽免疫的影响

应激对畜禽免疫机能的影响有抑制免疫、无影响和增强免疫机能三种结果。这与应激源的种类、应激强度、疫苗类型和免疫剂量、动物的种类和品种、应激经历及动物的生理状态等多种因素有关。

实验表明,用新城疫油佐剂灭活苗免疫的鸡,热应激对其抗体滴度无影响,但用Lasota系灭活苗免疫的鸡,抗体滴度显著降低。在热应激时,畜禽用高剂量抗原免疫产生的抗体水平显著高于低剂量抗原。Heller用绵羊红细胞和大肠杆菌对鸡免疫,热应激条件下,鸡对绵羊红细胞的抗体滴度下降,但对大肠杆菌的抗体滴度升高。这些实验说明,疫苗类型和剂量不同,免疫效果有很大差异。另外,热应激强度不同对免疫功能的影响也不同,一般轻度热应激对动物免疫功能无影响或影响很小,但强度热应激抑制免疫功能,如犊牛在慢性轻度的热应缴下,其外周血液淋巴细胞、单核细胞、嗜中性白细胞、嗜酸性白细胞及嗜碱性细胞数不受影响。

长期持续高温也可抑制鸡的体液免疫应答。不同种类、品种的动物,耐热性差异很大,耐热性强的畜禽,免疫功能所受热应激影响小。相反,耐热性越差,免疫抑制越大,如在同样的高温条件下,肉用型白洛克鸡的体液免疫应答显著受抑制,而蛋用型Warren SSL鸡的体液免疫应答增强。

动物在冷应激时抗体生成减少,对传染病的易感性升高。如雏鸡在低温(7~10℃)应激下,传染性支气管炎的发病率显著升高;冷应激增加猪对传染性胃肠炎的敏感性,但也有一些试验结果与此相反,如急性和慢性冷应激都使新汉夏雏鸡对绵羊红细胞和牛血清白蛋白的体液免疫应答增强。以上说明,冷应激对动物体液免疫机能的影响也与动物种类、免疫原类型、应激强度等多种因素有关。

3)环境应激在现代畜牧业中的应用

许多畜牧工作者,为了降低生产成本,提高种禽和商品鸡的利用率,常在产蛋末期给鸡群以停水、饥饿、缩短光照时间等剧烈的应激源,使其很快停产、落羽,然后再改善饲养条件,促使其迅速恢复而进入下一个产蛋期,这是利用应激实施的强制换羽方法,可取得良好的经济效益和社会效益。