agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2024.25.1.90-97agronauka-1538Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: ВЕТЕРИНАРНАЯ МЕДИЦИНАОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: VETERINARY MEDICINEЗависимость коагуляционной активности крови коров in vitro от температурыDependence of blood coagulation activity on temperature in cows in vitrohttps://orcid.org/0000-0001-6850-6663ФоминаЛ. Л.FominaL. L.

Фомина Любовь Леонидовна, кандидат биол. наук, доцент

ул. Шмидта, д. 2, с. Молочное, Вологда, 160555

Lyubov’ L. Fomina, PhD in Biological Science, associate professor

Schmidt str., 2, Molochnoe, Vologda, 160555

fomina.l.l@2.molochnoe.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5243-7808БерезинаД. И.BerezinaD. I.

Березина Дарья Игоревна, кандидат биол. наук, доцент

ул. Шмидта, д. 2, с. Молочное, Вологда, 160555

Dar’ya I. Berezina, PhD in Biological Science, associate professor

Schmidt str., 2, Molochnoe, Vologda, 160555

academy@molochnoe.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6247-4699КулаковаТ. С.KulakovaT. S.

Кулакова Татьяна Сергеевна, кандидат с.-х. наук, доцент

ул. Шмидта, д. 2, с. Молочное, Вологда, 160555

Tat’yana S. Kulakova, PhD in Agricultural Science, associate professor

Schmidt str., 2, Molochnoe, Vologda, 160555

academy@molochnoe.ruМодановаК. Э.ModanovaK. E.

Моданова Карина Эдуардовна, студент-специалист

ул. Шмидта, д. 2, с. Молочное, Вологда, 160555

Karina E. Modanova, student

Schmidt str., 2, Molochnoe, Vologda, 160555

academy@molochnoe.ruФГБОУ ВО «Вологодская государственная молочно-хозяйственная академия имени Н. В. ВерещагинаРоссияVologda State Dairy Farming Academy by N. V. VereshchaginRussian Federation2024280220242519097Copyright © Фомина Л.Л., Березина Д.И., Кулакова Т.С., Моданова К.Э., 20242024Фомина Л.Л., Березина Д.И., Кулакова Т.С., Моданова К.Э.Fomina L.L., Berezina D.I., Kulakova T.S., Modanova K.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/1538

В работе представлены результаты исследования влияния температурного фактора на показатели свертывающего и противосвертывающего звена гемостаза крови коров. Цель работы – изучение коагуляционных показателей крови коров айрширской породы при гипо-, нормо- и гипертермии in vitro, а также оценка возможности применения коагулометра для характеристики активности гемостаза и использования гемостатических реакций крупного рогатого скота в качестве моделей для применения в медицине. Исследование проведено в Вологодской области. Анализировали следующие параметры коагулограммы: тромбиновое время (ТВ), протромбиновое время (ПВ), активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ), активность фибриногена и антитромбина III (АТ-III). Установлено, что при 43 °С происходит гиперкоагуляция крови, в клоттинговых методах проявляющаяся как ускорение ТВ на 61 % (27 сек), ПВ – на 29 % (10 сек), удлинение АЧТВ – на 38 % (25 сек) и снижение активности Антитромбина III – на 51 % (5 сек) по сравнению с нормотермией. При 18 °С выявлена гипокоагуляция, сопровождающаяся удлинением всех показателей, характеризующих скорость образования сгустка: ТВ на 10 % (5 сек), ПВ на 61 % (55 сек), АЧТВ на 83 % (289 сек). Активность фибриногена снизилась на 82 % (106 сек), активность АТ-III выросла на 85 % (56 сек) по сравнению с нормотермией. Корреляционную связь между показателями гемостаза и температурным фактором можно охарактеризовать как отрицательную умеренную (АЧТВ), заметную (ТВ, фибриноген) и тесную (ПВ, АТ-III). При изучении коагуляционных механизмов коров использование медицинского коагулометра приводило к получению скоростей реакций, значительно отличающихся от происходящих при температуре тела этих животных, что не позволяет рекомендовать данный прибор для адекватной оценки гемостатических реакций крупного рогатого скота.

The paper presents the results of a study on how temperature affects the coagulation and anticoagulation processes in the hemostasis system of cows. The purpose of this work was to study the coagulation parameters of the blood of Ayrshire cows with hypo-, normo- and hyperthermia "in vitro", as well as to evaluate the possibility of using a coagulometer to characterize the activity of hemostasis and use hemostatic reactions in cattle as models for human medicine. The study was carried out in the Vologda region. The following parameters of the coagulation profile were analyzed: thrombin time (TT), prothrombin time (PT), activated partial thromboplastin time (APTT), fibrinogen and antithrombin III (AT-III) activity. Results showed that at 43 °C hypercoagulation of the blood occurred, which in clotting methods manifests itself as an acceleration of TT by 61 % (27 sec), PT by 29 % (10 sec), a prolongation of APTT by 38 % (25 sec) and a decrease in Antithrombin III activity by 51 % (5 sec) compared with normothermia. At 18 °C, hypocoagulation was detected, accompanied by an elongation of all indicators characterizing the rate of clot formation: TT by 10 % (5 sec), PT by 61 % (55 sec), APTT by 83 % (289 sec). Fibrinogen activity decreased by 82 % (106 sec), and AT-III activity increased by 85 % (56 sec) compared to normothermy. The correlation between hemostasis parameters and the temperature factor can be characterized as negative moderate (APTT), noticeable (TV, fibrinogen) and close (PT, AT-III). Using a medical coagulometer caused reaction rates to differ significantly from those occurring at the body temperature of these animals when studying the coagulation mechanisms of cows. This does not allow to recommend this device for an adequate assessment of hemostatic reactions in cattle.

крупный рогатый скотгемостазкоагулограммагипертермиягипотермияcattlehemostasiscoagulogramhyperthermiahypothermiaИсследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда № 23-26-00115, https://rscf.ru/project/23-26-00115/The research was financially supported by the Russian Science Foundation (Grant No. 23-26-00115), https://rscf.ru/project/23-26-00115/.ReferencesБуряков Н. П., Бурякова М. А., Алешин Д. Е. Тепловой стресс и особенности кормления молочного скота. Российский ветеринарный журнал. 2016;(3):5–13. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=26538900 EDN: WITNHFBuryakov N. P., Buryakova M. A., Aleshin D. E. Heat stress and feeding features of the dairy cattle. Rossiyskiy veterinarnyy zhurnal = Russian veterinary journal. 2016;(3):5–13. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=26538900Mandal D. K., Bhakat C., Dutta T. K. Impact of environmental factors on physiological adaptability, thermotolerance indices, and productivity in Jersey crossbred cows. International Journal of Biometeorology. 2021;65:1999–2009. DOI: https://doi.org/10.1007/s00484-021-02157-2Mandal D. K., Bhakat C., Dutta T. K. Impact of environmental factors on physiological adaptability, thermotolerance indices, and productivity in Jersey crossbred cows. International Journal of Biometeorology. 2021;65:1999–2009. DOI: https://doi.org/10.1007/s00484-021-02157-2Burhans W. S., Rossiter Burhans C. A., Baumgard L. H. Invited review: Lethal heat stress: The putative pathophysiology of a deadly disorder in dairy cattle. Journal of Dairy Science. 2022;105(5):3716–3735. DOI: https://doi.org/10.3168/jds.2021-21080Burhans W. S., Rossiter Burhans C. A., Baumgard L. H. Invited review: Lethal heat stress: The putative pathophysiology of a deadly disorder in dairy cattle. Journal of Dairy Science. 2022;105(5):3716–3735. DOI: https://doi.org/10.3168/jds.2021-21080Min L., Cheng J., Zhao S., Tian H., Zhang Y., Li S., Yang H., Zheng N., Wang J. Plasma-based proteomics reveals immune response, complement and coagulation cascades pathway shifts in heat-stressed lactating dairy cows. Journal of Proteomics. 2016;146:99–108. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jprot.2016.06.008Min L., Cheng J., Zhao S., Tian H., Zhang Y., Li S., Yang H., Zheng N., Wang J. Plasma-based proteomics reveals immune response, complement and coagulation cascades pathway shifts in heat-stressed lactating dairy cows. Journal of Proteomics. 2016;146:99–108. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jprot.2016.06.008Xu S., Miao H., Gong L., Feng L., Hou X., Zhou M., Shen H., Chen W. Effects of Different Hypothermia on the Results of Cardiopulmonary Resuscitation in a Cardiac Arrest Rat Model. Disease Markers. 2022;2022:2005616. DOI: https://doi.org/10.1155/2022/2005616Xu S., Miao H., Gong L., Feng L., Hou X., Zhou M., Shen H., Chen W. Effects of Different Hypothermia on the Results of Cardiopulmonary Resuscitation in a Cardiac Arrest Rat Model. Disease Markers. 2022;2022:2005616. DOI: https://doi.org/10.1155/2022/2005616Wu J., Yuan W., Li J., Zhao Yo., Li J., Li Zh., Li Ch. Effects of Mild Hypothermia on Cerebral Large and Small Microvessels Blood Flow in a Porcine Model of Cardiac Arrest. Neurocritical Care. 2017;27:297–303. DOI: https://doi.org/10.1007/s12028-017-0395-6Wu J., Yuan W., Li J., Zhao Yo., Li J., Li Zh., Li Ch. Effects of Mild Hypothermia on Cerebral Large and Small Microvessels Blood Flow in a Porcine Model of Cardiac Arrest. Neurocritical Care. 2017;27:297–303. DOI: https://doi.org/10.1007/s12028-017-0395-6Груздева О. В., Бычкова Е. Е., Пенская Т. Ю., Кузьмина А. А., Антонова Л. В., Барбараш Л. С. Сравнительная характеристика гемостазиологического профиля овец и пациентов с сердечно-сосудистой патологией как основа для прогнозирования тромботических рисков в ходе преклинических испытаний сосудистых протезов. Современные технологии в медицине. 2021;13(1):52–58. DOI: https://doi.org/10.17691/stm2021.13.1.06 EDN: TJKDPFGruzdeva O. V., Bychkova E. E., Penskaya T. Yu., Kuz'mina A. A., Antonova L. V., Barbarash L. S. Comparative analysis of the hemostasiological profile in sheep and patients with cardiovascular pathology as the basis for predicting thrombotic risks during preclinical tests of vascular prostheses. Sovremennye tekhnologii v meditsine = Modern technologies in medicine. 2021;13(1):52–58. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.17691/stm2021.13.1.06Николаев В. Ю., Шахматов И. И., Киселев В. И., Вдовин В. М. Система гемостаза крыс при разных режимах одиночной гипертермической нагрузки. Современные проблемы науки и образования. 2014;(4):509. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=22285841 EDN: STRSFHNikolaev V. Yu., Shakhmatov I. I., Kiselev V. I., Vdovin V. M. Rat,s hemostasis system in different modes оf the single hyperthermical load. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya = Modern problems of science and education. 2014;(4):509. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=22285841Berezina D. I., Fomina L. L. influence of cortisol analogs on secondary hemostasis indices in Cyprinus carpio carp. Inland Water Biology. 2022;15(5):659–666. DOI: https://doi.org/10.1134/s1995082922050042Berezina D. I., Fomina L. L. influence of cortisol analogs on secondary hemostasis indices in Cyprinus carpio carp. Inland Water Biology. 2022;15(5):659–666. DOI: https://doi.org/10.1134/s1995082922050042Münster A. M., Olsen A. K., Bladbjerg E. M. Usefulness of human coagulation and fibrinolysis assays in domestic pigs. Comparative Medicine. 2022;52(1):39–43.Münster A. M., Olsen A. K., Bladbjerg E. M. Usefulness of human coagulation and fibrinolysis assays in domestic pigs. Comparative Medicine. 2022;52(1):39–43.Баркаган З. С., Момот А. П. Диагностика и контролируемая терапия нарушений гемостаза. М.: изд-во ООО Медико-технологическое предприятие «Ньюдиамед-АО», 2008. 292 с.Barkagan Z. S., Momot A. P. Diagnosis and controlled therapy of hemostasis disorders. Moscow: izd-vo OOO Mediko-tekhnologicheskoe predpriyatie «N'yudiamed-AO», 2008. 292 p.Берковский А. Л., Сергеева Е. В., Суворов А. В. Диагностика нарушений гемостаза у животных. Ветеринария. 2018;(5):54–57. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=34857914 EDN: XMGDRZBerkovskiy A. L., Sergeeva E. V., Suvorov A. V. Diagnosis of hemostasis disorders in animals. Veterinariya = Veterinary. 2018;(5):54–57. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=34857914Proctor E. A., Dineen S. M., Van Nostrand S. C., Kuhn M. K., Barrett C. D., Brubaker D. K., Yaffe M. B., Lauffenburger D. A., Leon L. R. Coagulopathy signature precedes and predicts severity of end‐organ heat stroke pathology in a mouse model. Journal of thrombosis and haemostasis. 2020;18(8):1900–1910. DOI: https://doi.org/10.1111/jth.14875Proctor E. A., Dineen S. M., Van Nostrand S. C., Kuhn M. K., Barrett C. D., Brubaker D. K., Yaffe M. B., Lauffenburger D. A., Leon L. R. Coagulopathy signature precedes and predicts severity of end‐organ heat stroke pathology in a mouse model. Journal of thrombosis and haemostasis. 2020;18(8):1900–1910. DOI: https://doi.org/10.1111/jth.14875Bruchim Y., Kelmer E., Cohen A., Codner C., Segev G., Aroch I. Hemostatic abnormalities in dogs with naturally occurring heatstroke. Journal of Veterinary Emergency and Critical Care. 2017;27(3):315–324. DOI: https://doi.org/10.1111/vec.12590Bruchim Y., Kelmer E., Cohen A., Codner C., Segev G., Aroch I. Hemostatic abnormalities in dogs with naturally occurring heatstroke. Journal of Veterinary Emergency and Critical Care. 2017;27(3):315–324. DOI: https://doi.org/10.1111/vec.12590Bruchim Y., Horowitz M., Aroch I. Pathophysiology of heatstroke in dogs–revisited. Temperature. 2017;4(4):356–370. DOI: https://doi.org/10.1080/23328940.2017.1367457Bruchim Y., Horowitz M., Aroch I. Pathophysiology of heatstroke in dogs–revisited. Temperature. 2017;4(4):356–370. DOI: https://doi.org/10.1080/23328940.2017.1367457Bouchama A., Roberts G., Al Mohanna F., El-Sayed R., Lach B., Chollet-Martin S., Ollivier V., Al Baradei R., Loualich A., Nakeeb S., Eldali A., De Prost D. Inflammatory, hemostatic, and clinical changes in a baboon experimental model for heatstroke. Journal of Applied Physiology. 2005;98(2):697–705. DOI: https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00461.2004Bouchama A., Roberts G., Al Mohanna F., El-Sayed R., Lach B., Chollet-Martin S., Ollivier V., Al Baradei R., Loualich A., Nakeeb S., Eldali A., De Prost D. Inflammatory, hemostatic, and clinical changes in a baboon experimental model for heatstroke. Journal of Applied Physiology. 2005;98(2):697–705. DOI: https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00461.2004Leon L. R., Helwig B. G. Heat stroke: role of the systemic inflammatory response. Journal of applied physiology. 2010;109(6):1980–1988. DOI: https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00301.2010Leon L. R., Helwig B. G. Heat stroke: role of the systemic inflammatory response. Journal of applied physiology. 2010;109(6):1980–1988. DOI: https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00301.2010Thienel M., Müller-Reif J. B., Zhang Z., Ehreiser V., Huth J., Shchurovska K., Kilani B., Schweizer L., Geyer P. E., Zwiebel M., Novotny J., Lüsebrink E., Little G., Orban M., Nicolai L., El Nemr S., Titova A., Spannagl M., Kindberg J., Evans A. L., Mach O., Vogel M., Tiedt S., Ormanns S., Kessler B., Dueck A., Friebe A., Jørgensen P. G., Majzoub-Altweck M., Blutke A., Polzin A., Stark K., Kääb S., Maier D., Gibbins J. M., Limper U., Frobert O., Mann M., Massberg S., Petzold T. Immobility-associated thromboprotection is conserved across mammalian species from bear to human. Science. 2023;380(6641):178–187. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abo5044Thienel M., Müller-Reif J. B., Zhang Z., Ehreiser V., Huth J., Shchurovska K., Kilani B., Schweizer L., Geyer P. E., Zwiebel M., Novotny J., Lüsebrink E., Little G., Orban M., Nicolai L., El Nemr S., Titova A., Spannagl M., Kindberg J., Evans A. L., Mach O., Vogel M., Tiedt S., Ormanns S., Kessler B., Dueck A., Friebe A., Jørgensen P. G., Majzoub-Altweck M., Blutke A., Polzin A., Stark K., Kääb S., Maier D., Gibbins J. M., Limper U., Frobert O., Mann M., Massberg S., Petzold T. Immobility-associated thromboprotection is conserved across mammalian species from bear to human. Science. 2023;380(6641):178–187. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abo5044

The authors declare that there are no conflicts of interest present.