Содержание к диссертации
Введение
Обзор литературы
1. Печень, ее роль и значение в обменной патологии у молодняка 8
1.1. Белковый обмен 8
1.2. Обмен углеводов 10
1.3. Липидный обмен 12
1.4. Пигментный обмен 13
1.5. Метаболизм гормонов 14
1.6. Печень и эритроциты 15
1.7. Витамино-минеральный обмен
2. Роль печени в процессах адаптации и компенсации нарушенных функций 18
3. Роль печени в иммунологической реактивности организма 21
4. Иммунные дефициты новорожденных и функциональное состояние печени, как вероятный фактор их возникновения 25
5. Методы диагностики нарушений функционального состояния печени, лечение и профилактика 28
Собственные исследования
1. Материалы и методы исследования 37
2. Результаты исследований 40
2.1. Кормление стельных сухостойных коров и болезни печени 40
2.2. Клинический, иммунологический и биохимический статус стельных сухостойных коров 45
2.3. Клиническое состояние новорожденных телят
2.4. Морфо-функциональное состояние печени у новорожденных и уровень обмена веществ 2
.5. Функциональные показатели печени и неспецифическая устойчивость 67
2.6. Повышение общей неспецифической устойчивости организма новорожденных телят применением комплексного витамино-минерального препарата АДЕ-СЕЛЕН 75
2.6.1. Функциональное состояние печени и уровень обмена веществ у новорожденных телят 78
2.6.2. Влияние комплексного витамино-минерального препарата АДЕ-СЕЛЕН на показатели неспецифической устойчивости организма новорожденных телят 84
2.6.3. Экономическая эффективность применения комплексного витамино-минерального препарата АДЕ-СЕЛЕН 3.
Заключение 95
4. Выводы 107
5. Практические предложения
Список использованной литературы
- Липидный обмен
- Роль печени в иммунологической реактивности организма
- Кормление стельных сухостойных коров и болезни печени
- Влияние комплексного витамино-минерального препарата АДЕ-СЕЛЕН на показатели неспецифической устойчивости организма новорожденных телят
Липидный обмен
Печень обеспечивает синтез и регулирует обмен гликогена, последний синтезируется из моносахаридов, поступающих из кишечника. Гликоген является одним из регуляторов уровня глюкозы в крови. Поддержание постоянства этого уровня достигается как за счет мобильных запасов гликогена печени, так и за счет образования углеводов в цикле трикарбоновых кислот. При снижении уровня глюкозы в сыворотке крови (при выбросе адреналина, глюкагона) возможен усиленный распад гликогена, в результате которого уровень гликемии восстанавливается. Функция печени, связанная с регуляцией углеводного обмена, очень хорошо компенсируется, поэтому ценность проб, ассоциированных с определением глюкозы, даже при различных нагрузках, слишком мало дает для оценки функции печени (211, 225). Но при этом следует отметить некоторые закономерности. Так, при значительных нарушениях печени, протекающих по типу гепатозов, неизменно снижается количество глюкозы в крови (171) и повышается уровень пировиноградной кислоты (ПВК) (19, 182). У новорожденных свои особенности.
Плод накапливает свои запасы энергии - главным образом жир и гликоген - в основном в последний период внутриутробного развития (4). Поэтому любые обменные нарушения у коров-матерей неизбежно отражаются на состоянии обмена веществ у новорожденного (53, 57, 69, 88, 104, 105, 106, 169, 192, 209, 215). Несмотря на то, что печень новорожденных телят значительно богаче гликогеном, чем у взрослых животных (25, 134), этих запасов даже в нормальных условиях интенсивно растущему организму хватает лишь на 6 - 10 часов, а затем он получает энергию, образующуюся при распаде липидов. После рождения уровень глюкозы в крови снижается в большей степени у новорожденных с низкой массой тела и еще в большей степени у гипотрофичных (132). В практических условиях новорожденные рано заболевают различными гастроэнтеральными расстройствами (155, 168, 201), обусловленными, в том числе, и функциональной слабостью печени. В такой ситуации очень рано нарушается углеводный обмен, что приводит к более резкому падению глюкозы в крови (45, 154), а в самой печени отмечают убывание гликогена, уменьшение количества митохондрий, слабо выраженную зернистую и жировую дистрофию (13, 197, 199). Испытывающий недостаток глюкозы организм запускает компенсаторные процессы, что в конечном итоге приводит к перекисному окислению липидов (ПОЛ), росту кетонемии и, как следствие, усилению стеатоза в печени. С ростом и развитием эти процессы усугубляются нарушением более устойчивых звеньев обменной цепи и в итоге в печени у такого животного развиваются трудно или вовсе необратимые процессы фиброгенеза.
Обмен липидов самым тесным образом связан с функцией печени. В последней осуществляется обмен не только простых, но и сложных липидов. В печени синтезируется холестерол, желчные кислоты, многие гормональные препараты липидной природы (225)
По частоте и клинической значимости ведущим является нарушение обмена сфинголипидов (фосфолипидов), входящих в состав клеточных мембран головного мозга и большинства остальных тканей (29). Из фосфолипидов плазмы и клеточных мембран наибольшая часть приходится на фосфатидилхолин (лецитин). В состав фосфолипидов входят остатки полиненасыщенных жирных кислот, от которых зависит структурная целостность биологических мембран, имеющих жидкокристаллическое строение (59). Большинство фосфолипидов сами по себе являются биоантиокислителями (82), но в тоже время для стабилизации ненасыщенных жирных кислот необходим токоферол, а его обмен в свою очередь очень легко раним особенно в раннем постнатальном периоде.
Развитие дистрофических процессов в печени обусловливает понижение белково-синтезирующей способности органа, приводящее к понижению уровня азотистых оснований, в частности холина, необходимого для синтеза лецитина и других фосфолипидов (146). Эти процессы усугубляются явлениями внутрипеченочного билестаза, часто отмечаемого у новорожденных.
Роль печени в иммунологической реактивности организма
В результате проведенных исследований с использованием материалов справочной зоотехнической литературы установлено, что рацион кормления стельных сухостойных коров на зимне-стойловый период 1998 -1999 года несбалансирован по основным показателям питательности и минеральным веществам (табл. 1). Так, в рационе отмечался избыток кормовых единиц (62,86%), сухого вещества (на 39,45%), сырой клетчатки (на 47,35%), кальция (на 6,13%), магния (на 60,54%), серы (на 25,71%), цинка (на 12,16%) и марганца (на 63,64%). При этом рацион был дефицитен по содержанию сахара (на 60,65%), фосфора (на 26%) и кобальта (на 41,3%). Сахаропротеиновое соотношение составило 0,31, кальций-фосфорное - 2,55. Рацион зимне-стойлового содержания на 1999 - 2000 год (табл. 2) был избыточен по содержанию кормовых единиц (на 24,8%), сухого вещества (на 10,1%), сырой клетчатки (на 5,11%), сахара (на 15,74%), магния (на 20%), серы (на 5,24%) и марганца (на 30,9%). При этом рацион оставался дефицитным по содержанию кальция (на 20,5%), фосфора (на 30%), меди (на 29,1%), цинка (на 12,34%), кобальта (на 47%), йода (на 13,52%) и каротина (на 9,1%). Сахаропротеиновое соотношение составило 0,96, кальций-фосфорное - 2,02.
Как видно из анализа рационов, кормление исследуемых животных в течение ряда лет было несбалансированным по основным показателям питательности и витамино-минеральным компонентам. Известно, что энергетическая перегрузка рационов в период сухостоя и низкое сахаропротеиновое отношение приводят к стойкому нарушению обмена веществ, протекающих по типу кетоза. Подобные нарушения обмена веществ усугубляются заболеванием печени, но при этом, как правило, протекают субклинически (76). Недостаток в рационах минеральных веществ и витаминов также усугубляет течение любой обменной патологии, привнося свои особенности. Несбалансированность рационов по кальцию и фосфору способствует развитию остеодистрофии, которая наиболее тяжело протекает при сопутствующей патологии печени (222). Избыточное поступление серы в организм приводит к вытеснению ею селена, что в свою очередь создает предпосылки для повышения уровня перекисных соединений, а это, как известно, приводит к разрушению плазматических мембран клеток и, прежде всего, гепатоцитов. Нарушение обмена меди и кобальта приводит к снижению активности ряда ферментов и, в первую очередь, тканевых цитохромов, при этом нарушается синтез гемоглобина и клеток красной крови в целом. Особое место в этом процессе принадлежит кобальту. Известно, что в организме жвачных витамины группы В синтезируются микрофлорой преджелудков, а синтез витамина Вп, в состав которого входит активный ион кобальта, напрямую зависит от поступления этого микроэлемента с кормами. При недостаточном поступлении витамина Вп, нарушаются не только процессы гемопоэза, но и липолиза, что может привести к накоплению избыточного количества жира в печени, а, следовательно, и к развитию жирового гепатоза. Недостаточное поступление цинка приводит к снижению синтеза многих тканевых ферментов, что приводит к нарушению процессов иммунопоэза, а также регенерации и репарации в поврежденных органах и тканях. Зона Центрального Черноземья является эндемической по недостаточности йода, поэтому несбалансированность рационов по этому важнейшему микроэлементу приводит к нарушению синтеза гормонов щитовидной железы и, как следствие, к нарушению основных видов обмена.
Учитывая особую важность указанных питательных и минеральных веществ, для обменных процессов, протекающих в организме животного, особенно в период наибольшего физиологического напряжения (последняя треть стельности), у обследуемых коров можно предположить наличие серьезных метаболических расстройств. Поэтому целесообразным было проведение исследований, направленных на определение функционального состояния печени, как одного из главных индикаторов уровня обмена веществ.
Так как печень является центральным органом обмена веществ, то при ее поражении одновременно нарушаются процессы одного или сразу нескольких видов обмена. Следствием этого является рождение слабого молодняка с низким уровнем компенсаторных механизмов. Такие животные рано страдают различными заболеваниями (в основном желудочно-кишечного тракта), трудно поддаются лечению и гибнут в течение очень непродолжительного периода, что наносит огромный ущерб животноводству. Поэтому диагностика субклинических случаев заболеваний печени может способствовать решению этой проблемы.
Кормление стельных сухостойных коров и болезни печени
Для уточнения степени структурного повреждения печени 20 телят были обследованы с применением аппарата ультразвукового сканирования «ВЕУС - 16». Конструктивной особенностью данного прибора является механический секторный сканер, что не всегда позволяет с высокой точностью определять структурные изменения мягких тканей. Для проведения исследования телят фиксировали в спинном положении, в области доступа (правый подвздох) выстригали шерсть, на кожу наносился специальный гель для ультразвукового исследования, и затем посредством датчика проводилось собственно исследование. При обследовании установлено: эхоструктура паренхимы печени неоднородна, что является характерной особенностью печени; края органа (каудальный и диафрагмальный) ровные без видимых изменений; сосудистая система печени без особенностей. Объективно достоверных различий в эхограмме печени двух групп телят не установлено. Таким образом, проведенные исследования не позволяют сделать вывод о степени структурного повреждения печени. Следовательно, подтверждается общепринятое мнение, что паренхиматозные повреждения печени представляют собой определенные сложности для ультразвуковой диагностики (22, 26, 222).
Ввиду того, что результаты ультразвукового обследования сами по себе являются лишь вспомогательными для постановки диагноза, в данном случае требуется проведение дополнительных исследований.
Для дальнейшего исследования степени структурных изменений в печени, было решено провести пункционную биопсию с последующим гистологическим исследованием полученного материала. Так как в доступной литературе нами не было найдено описаний методов проведения биопсии у новорожденных телят, нами было принято решение взять за основу метод, предложенный В. И. Бырка (1969) для проведения пункционной биопсии печени у коров. В результате была изготовлена пункционная игла с пиловидным трезубцем на конце и специальный стилет, (данная игла является модификацией иглы предложенной В.И. Бырка, в настоящее время подана заявка для получения патента на изобретение). Для морфологического исследования паренхимы печени, было отобрано 16 телят (10 гипотрофиков и 6 нормотрофиков).
Для выполнения биопсии телят фиксировали в стоячем положении возле индивидуальных клеток. В месте проведения прокола (последнее межреберье, на 2 см ниже позвоночного столба) выстригалась шерсть, и кожа обрабатывалась 5%-ной настойкой йода. Затем в месте введения иглы кожа смещалась в сторону, и проводился прокол. Кожа и брюшина прокалывались иглой со вставленным стилетом, по достижении капсулы печени стилет извлекался, и иглу погружали в паренхиму на глубину 2-3 см, при этом иглу направляли в сторону противоположного локтевого сустава. После погружения иглой выполнялось вращение вокруг собственной оси; для того, чтобы кусочек ткани не выпал из просвета иглы при ее извлечении, пальцам закрывалась канюля и игла извлекалась. Затем полученный столбик ткани выталкивался из иглы в фиксирующую жидкость (20% нейтральный раствор формальдегида). Место прокола кожи вновь обрабатывали настойкой йода.
При дальнейшем наблюдении за телятами каких-либо осложнений выявлено не было, пятидневная выживаемость составила 100%.
Полученный в результате проведения материал обрабатывался с применение методов классической гистотехники.
При исследовании гистосрезов было установлено, что у животных, имевших симптомокомплеке гипотрофии и биохимические изменения, характерные для функциональной незрелости печени (гипо- и диспротеинемия, отклонения в коллоидной стойкости белков и низкий уровень сывороточных трансаминаз), отмечались также нарушения архитектоники печеночной ткани. В основном эти изменения сводились к недосформированности печеночных балок, резкому снижению (или исчезновению) количества двуядерных гепатоцитов и наличию полей деструктивно измененных клеток с явлениями кариолизиса и макрофагальной реакцией. Также отмечены: ядерный полиморфизм, наличие гиперхромных ядер в гепатоцитах, очаги микро- и макронекроза паренхимы печени. У одного из телят обнаружены изменения, характерные для начальной стадии цирротического перерождения органа.
Гистологическая картина печени клинически здоровых телят была следующей: балочное строение выражено относительно хорошо, синусоиды умеренно расширены, генатоциты полигональной формы, часто встречаются двуядерные клетки, печень имеет типичное строение.
Влияние комплексного витамино-минерального препарата АДЕ-СЕЛЕН на показатели неспецифической устойчивости организма новорожденных телят
Исследованиями биохимического статуса стельных коров были также установлены изменения, характерные для хронически протекающего поражения печени. Так, увеличение количества гамма-глобулинов является характерным для хронического гепатита, в тоже время низкий уровень активности трансаминаз в сыворотке крови свидетельствует об отсутствие обострения. Так же следует отметить, что у обеих групп животных отмечен низкий уровень бета-глобулинов, а так как уровень этих белков напрямую связан с обменом фосфолипидов, холестерина и его эфиров (170), можно предположить наличие поражения не только мезенхимальных элементов, но и паренхимы, что особенно характерно для хронического жирового гепатоза. Известно, что хронические заболевания печени сопровождаются снижением синтеза альбуминов, что приводит к различным изменениям в крови, и, в частности, к изменению коллоидной стойкости белков. Данное положение верно и в нашем случае, что подтверждается результатами проведения коллоидно-осадочной пробы Вельтмана.
Принято считать, что состояние здоровья новорожденного во многом определяется таковым у матери (63, 147, 163, 195); соответствующие результаты получены и в нашем исследовании. При этом было установлено, что телята, полученные от коров-матерей с клинически выраженными признаками патологии печени и обмена веществ, имели низкую массу тела при рождении, также у них были отмечены и другие изменения клинического статуса: кожа сухая, легко собирающаяся в складки; подкожный жировой слой не развит; шерсть тусклая, плохо удерживается при механическом воздействии; глазные яблоки запавшие; видимые слизистые оболочки цианотичны; дыхание неравномерное (частота 42 ± 2), поверхностное; сердечный толчок усилен (пульс 120 ± 10, слабого наполнения). Такие животные рано (в течение первых трех суток) заболевали диспепсией, причем заболеваемость была стопроцентной. Данные клинического обследования были дополнены результатами лабораторного исследования крови.
Картина красной крови так же, как и у матерей, характеризовалась гипергемоглобинемией на фоне недостаточного количества эритроцитов. Повышение уровня гемоглобина в данном случае можно объяснить, по-видимому, гемоплацентарной трансфузией (110, 180), а умеренную эритропению недостаточной осмотической резистентностью эритроцитов новорожденного (4). Отсутствие статистически достоверных изменений со стороны красной крови к концу отчетного периода можно объяснить, так называемым состоянием терминального эритропоэза. Данное состояние является характерным для функциональной недостаточности печени.
Учитывая, что печень имеет особо тесные взаимоотношения с системой гемопоэза, целесообразно было бы предположить наличие расстройства ее функционального состояния. При проведении дальнейших исследований было установлено, что телята с симптомокомплексом гипотрофии имели низкие показатели белкового обмена, что является характерным для функциональной слабости печени. Так на фоне гипопротеинемии, которую можно отнести к физиологичной для состояния новорожденного, отмечалось крайне низкое содержание альфа- и гамма-глобулиновых фракций, при этом количество бета-глобулинов имело тенденцию к увеличению. Отмечаемая при этом гиперальбуминемия, является характерным для новорожденного состоянием, механизм ее развития объясняется увеличением в крови свободного гемоглобина и других малорастворимых веществ (в частности пигментов) (100, 210). Также свою роль в этом процессе может играть компенсаторный механизм, в основе которого лежит способность печени сохранять динамическое равновесие между собственными белками и белками плазмы крови (41, 211, 205). Отмечаемую тенденцию к увеличению количества бета-глобулинов можно объяснить физиологичным холестазом новорожденных, более выраженным у гипотрофиков (222). Низкий уровень гамма-глобулинов в данном случае объясняется несформированностью системы мононуклеарных фагоцитов и усиленным катаболизмом колострально полученных иммуноглобулинов.
Известно, что одним из основных компонентов фракции al-глобулинов является al-антитрипсин - специфический ингибитор эластазы лейкоцитов и тканевых катепсинов; его недостаточность приводит к развитию серьезных повреждений печени, прогрессирующих до цирроза (117, 166, 178, 222). Также установлено, что данный компонент синтезируется исключительно печенью (95, 210, 213) и недостаточность его синтеза зачастую обусловлена несформированностью системы синтеза белка, что является характерным для физиологически незрелого молодняка (187). Недостаточность системы протеосинтеза подтверждается в нашем случае низкой активностью трансаминаз в сыворотки крови. Последняя в свою очередь может быть объяснена гипопротеинемией. Так как ферменты по своей природе сами являются белками, следовательно, любая белковая патология - всегда ферментопатия. С другой стороны, низкая активность указанных ферментов может указывать на нарушение обмена витамина В6, который является простетической группой трансами наз и обеспечивает процесс трансаминирования. Известно, что печень является центральным органом обмена витаминов, поэтому гелатопати любого генеза неизменно приводят к нарушению и этого типа метаболизма.
В нашем случае диспротеинемия имеет и иные формы проявления. Так, гипопротеинемия на фоне гипоглобулинемии выражается резким укорочением коагуляционной ленты Вельтмана, что является характерным для подобных состояний, сопровождающихся заметным увеличением вязкости крови.
