Введение к работе
Актуальность темы. Снижение в последнее десятилетие поголовья сельскохозяйственных животных, в частности, крупного рогатого скота (на 44,4 %), их репродуктивности (на 18,5 %), а также в 1,5...2 раза молочной продуктивности существенно обострило в стране количественную и качественную продовольственную и, как следствие, ценовую проблемы в области продукции животноводства. Её решение представляет собой последовательность взаимосвязанных задач, многие из которых обусловлены зоотехническими условиями и уровнем ветеринарного обслуживания животных.
Целый ряд болезней крупного рогатого скота (КРС) можно успешно лечить с использованием физиотерапевтических методов, в частности воздействием электрического тока определённой частоты и формы импульсов. Известны методы электростимуляции родовспоможения, послеродовой инволюции, отделения последа и др. Они способны, повышать общий тонус, молокоотдачу, рост, развитие и репродуктивную способность животных. Так, лишь задержание последа, сопровождающееся почти стопроцентным уровнем развития метритов и которому подвержены более половины высокопродуктивных животных, снижает их молочную продуктивность на 11...12 %, вызывает яловость у 35...40 % и приводит к преждевременной выбраковке 15.. .20 % стада.
Несмотря на то, что эффективность и целесообразность электрофизио-герапии в ветеринарном акушерстве общепризнана, её методологическое и техническое обеспечение развито весьма слабо и основано на разрозненных, а в ряде случаев и противоречивых эмпирических данных. Режимы электрофизиотерапевтического воздействия и устройства для их реализации позаимствованы из медицинской практики и, в большинстве своём, применяются без учёта физиологических особенностей животных и этических аспектов проблемы (например, такого как боль).
Изложенное свидетельствует о существенной целесообразности проведения научно-исследовательских работ, направленных на формулирование
обоснованных режимов и методик аналгезийной акушерской электрофизиотерапии, а также создания устройств для их технической реализации.
Исследования, по представленным в работе результатам, выполнялись в соответствии с заданием раздела госбюджетной темы "Снижение энергозатрат и повышение эффективности электромагнитных аппаратов и источников питания для новых условий с. х. производства", 1996-2000 гг. ГР №16.
Целью работы является повышение эффективности аналгезийной электрофизиотерапии акушерско-гинекологических патологий коров.
Для её достижения в работе:
-
На основании изучения нервно-гуморальных механизмов сократительной реакции миометрия при различных патологиях в их взаимосвязи с механизмами боли определен набор информативных предикторов и параметров аналгезийной электрофизиотерапии животных.
-
Определена и теоретически обоснована математическая модель электрофизиотерапевтических сигналов достаточных для формирования потенциала действия и аналгезийной сократительной реакции миометрия КРС.
-
Разработаны схемные и конструкционные параметры устройства для реализации электрофизиотерапевтического лечения и профилактики акушерских патологий коров и создан его образец, "Стимул-2".
-
Обоснованы планы экспериментальных исследований, разработано их методологическое и инструментальное обеспечение.
-
Проведены лабораторные и научно-производственные исследования, а также полевые испытания устройства. На основании клинической оценки эффективности электрофизиотерапии, разработаны методики использования "Стимул-2" при лечении различных родовых и послеродовых патологий коров.
-
Исходя из результатов исследований и испытаний устройства, определены перспективные направления его использования, оценена надёжность устройства и экономический эффект от внедрения.
Объектом исследований являлось молочное поголовье КРС красной степной и черно - пёстрой пород, а также методы и устройства ветеринар-
ной электрофизиотерапии родовых и послеродовых патологий животных.
Предмет исследования составляли нервно-гуморальные процессы и сократительные реакции миометрия при воздействии электрических импульсов различной формы, частоты и амплитуды на биологически активные точки (БАТ) тела животных.
Методы исследований. Теоретические исследования необходимых и достаточных амплитудно-частотных характеристик и режимов электроимпульсного воздействия на БАТ проводились aposteriori и в основном базировались на методах математической статистики и моделирования. При их реализация использовались математические методы анализа нелинейных колебательных систем, классической нейрофизиологии, электроники и фрагменты теории графов. Кроме того, на различных этапах работы использовались методы теории планирования и обработки результатов экспериментов, программирования, а также элементы теории надёжности, методы экономического анализа, конструирования, диагностики, прогнозирования качества систем и стандартные компьютерные программы.
Научная новизна. Изучено влияние амплитуды, формы и частоты импульсов электрофизиотерапевтического воздействия на сократительную реакцию миометрия и уровень болевого дискомфорта КРС.
Выявлены амплитудно-частотные режимы аналгезийной электрофизиотерапии предпочтительные для родовспоможения и лечения превалирующих послеродовых патологий коров.
Разработано схемное решение и устройство для реализации электофи-зиотерапевтических импульсов сложной формы.
Предложены методики электрофизиотерапевтического родовспоможения и лечения послеродовых патологий КРС, а также их оригинальное инструментальное обеспечение.
Новизна и конкурентноспособность отдельных технических решений и методик защищена патентом России № 2155558 и патентами России на способ и устройство №2156115.
Практическая ценность работы. Предложенные методики
патологической электрофизиотерапии КРС и устройство для их реализации позволяют существенно (по сравнению с чисто медикаментозными методами лечения) снизить сроки и уровень патологического течения родов, а также послеродового периода животных, что в конечном итоге, призвано повысить полезную отдачу и рентабельность молочного скотоводства.
Методики и устройство для аналгезийной электрофизиотерапии высокоэффективны и не требуют значительных дополнительных капиталовложений, а также специальной подготовки пользователей.
Результаты исследований, а также разработанный электростимулятор могут быть использованы в конструкторской практике при создании гаммы унифицированных устройств применительно к реализации различных целей ветеринарной и медицинской физиотерапии.
Реализация результатов исследований. Экспериментальные образцы электростимулятора "Стимул-2" внедрены в хозяйствах Гулькевичского и Выселковского районов Краснодарского края и позволили получить среднестатистический экономический эффект от родовспоможения и лечения послеродовых патологий коровы равный 0,7 тыс. руб./ г. при себестоимости лечения - 82 руб./ гол. По результатам научно-производственных испытаний, Куб. ГАУ совместно с управлением ветеринарии Краснодарского края разработана и издана инструкция по эксплуатации аппарата "Стимул-2", прибор рекомендован для использования в хозяйствах края.
Апробация работы и публикация результатов исследований. Резуль-таты исследований докладывались, обсуждались и одобрены на ежегодны* научных конференциях Куб. ГАУ в 1996...2000 гг., Всероссийской студенческой научной конференции СПбГАУ в 1996 г., научном симпозиуме "Simposion stintific jubiliar" г. Кишинёв в 1998 г., научно практической кон ференции "Ресурсосбережение в электромеханизации АПК", г. Краснодар і 1998 и 1999 г., международной научно-технической конференции "Ресур сосбережение в сельскохозяйственном производстве", г. Москва ВИЭСХ і 1997 г., краевой научно-практической конференции "Молодёжь и будущеі России" г. Ейск в і 998 г. и др. Основные положения диссертационной рабо
/
ты опубликованы в 17 печатных работах.
Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Она содержит 170 страниц, включая 39 рисунков и 20 таблиц. Список использованной литературы представлен 240 наименованиями, в том числе 51 на иностранных языках. Приложения включают 7 наименований, в т.ч. результаты патентных исследований, фрагменты статистических и экспериментальных исследований, а также акты внедрения.
Основные защищаемые положения:
Теоретические исследования и методики аналгезийной электрофизиотерапии родовспоможения и послеродовых патологий КРС.
Амплитудно-частотные режимы и математические модели лечебного электрофизического воздействия на БАТ животных, а также устройство для их реализации.
Результаты экспериментальных исследований, клинических наблюдений и экономических расчетов по разделам работы.