Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы 10
1.1. Анатомо-морфологические и функциональные особенности печени у исследуемых плотоядных животных 10
1.2. Наиболее часто встречающиеся заболевания печени у исследуемых плотоядных животных 12
1.3. Функциональная способность печени и ее изменения при патологии у собак и песцов 17
1.3.1. Метаболизм билирубина 26
1.3.2. Изменение содержания аминокислот при различных заболеваниях печени 28
1.4. Методы исследования функциональной способности печени у животных 29
1.4.1. Общие клинические методы исследования 29
1.4.2. Биохимические исследования функциональной способности печени 32
1.4.3. Изменение биохимических показателей при различных болезнях печени 39
1.5. Дополнительные методы исследования функциональной способности печени 41
1.6. Морфология печени при различных патологиях у животных 43
1.7. Резюме 45
Глава II. Собственные исследования 46
2.1. Материалы и методы исследований 46
2.2. Результаты собственных исследований 63
2.2.1. Результаты клинического обследования собак и песцов 63
2.2.2. Результаты биохимического исследования крови у собак и песцов 65
2.2.3. Результаты ультразвукового исследования печени у собак 77
2.2.4. Результаты пункционной биопсии у собак 79
2.2.5. Результаты патологоанатомического исследования песцов 86
2.2.6. Результаты аминокислотного анализа крови собак и песцов 89
2.2.7. Аминокислотный состав асцитной жидкости у собак больных атрофической формой циррозе 98
2.2.8. Аминокислотный состав крови песцов больных жировой дистрофией печени 101
Глава III. Обсуждение полученных результатов 104
Выводы 109
Практические предложения 111
Библиографический список 112
- Наиболее часто встречающиеся заболевания печени у исследуемых плотоядных животных
- Изменение биохимических показателей при различных болезнях печени
- Результаты клинического обследования собак и песцов
- Результаты аминокислотного анализа крови собак и песцов
Введение к работе
Актуальность проблемы. В группе незаразных болезней плотоядных животных поражения печени составляют около 30 % всей патологии пищеварительной системы. Печень, крупнейший из органов, необходима для поддержания полноценного функционирования организма. Она принимает участие практически во всех биохимических процессах организма, поддерживая в нем баланс обменных процессов (гомеостаза). В связи с многочисленными функциями печени и ее расположением относительно других органов она чаще подвергается негативному влиянию различных фактов, что приводит к развитию патологических процессов и метаболическим нарушениям в организме плотоядных. В литературе последнего десятилетия проблемам нарушения функции печени у плотоядных животных уделено большое внимание [39], [70], [136] и др.
Патогенезу развития гепатопатий (циррозу и жировой дистрофии печени) у животных посвящено большое количество работ. Имеется достаточно сведений по клиническому статусу, клиническим и биохимическим показателям крови, разработке схем лечения и профилактики [5], [32] и др.
Возникающие под воздействием различных факторов патологические процессы в печени становятся заметными и проявляются клинически только в прогрессирующих стадиях болезни [20], [95]. Морфологические повреждения печени находятся в зависимости от интенсивности и длительности действия факторов [24]. По данным Elvin D.H., [1990] у собак наиболее часто регистрируют жировую дистрофию и билиарный цирроз печени. По мнению многих авторов, основной этиологической причиной возникновения у плотоядных животных поражений печени является несбалансированное кормление, в том числе и кормами низкого качества [47].
Однако в доступной нам литературе сведений о взаимосвязи расстройства обмена веществ в организме плотоядных, морфологических и функциональных нарушениях печени при различных формах цирроза и жировой дистрофии печени выявлено не достаточно. В литературе имеются данные о значении изменений аминокислотного спектра крови как показателя нарушений обменных процессов для оценки тяжести течения острых и хронических поражений печени у плотоядных животных [118]. Однако многие практически важные вопросы остались нерешенными. Не установлена сравнительная информативность изменений содержания аминокислот, не выделены параметры сдвигов, которые могут быть учтены для распознавания и прогнозирования развития различных форм поражения печени. Авторы в большей части публикаций ограничиваются приведением сводных данных, полученных от больных животных без указания этиологии заболевания, степени и морфологической картины поражения органа.
Все перечисленное выше определило интерес к выяснению особенностей нарушения обмена веществ у плотоядных животных в зависимости от степени функциональных и морфологических изменений печени.
Данная работа посвящена решению этих вопросов.
Цель и задачи исследования. Изучить функциональные и морфологические изменения печени при нарушении обменных процессов в организме плотоядных животных при различных формах поражения печени.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Провести мониторинг заболеваний печени у служебных собак и песцов, содержащихся в вольерах на натуральном типе кормления.
2. Изучить биохимические и энзимологические показатели сыворотки крови собак и песцов с различными формами поражения печени.
3. Изучить морфологические изменения печени собак и песцов с различными формами поражения.
4. Изучить содержание аминокислот в цельной крови собак и песцов, асцитной жидкости у собак в зависимости от степени поражения печени и характера патологического процесса.
5. Установить взаимосвязь между морфологическими изменениями и функциональными нарушениями печени и обмена веществ в организме плотоядных.
Научная новизна и теоретическая значимость работы. Изучена частота встречаемости заболеваний печени у собак и песцов, содержащихся в вольерах на натуральном типе кормления. Изучены биохимические и эн-зимологические показатели крови собак и песцов, функционально-морфологические изменения печени - от жировой дистрофии до атрофи-ческого цирроза, что позволило расширить представления о патогенезе данных заболеваний. Изучено содержание аминокислот в крови собак и песцов, а также в асцитической жидкости собак. Показано, что изменения в содержании аминокислот в крови собак и песцов и в асцитной жидкости собак зависят от клинического течения заболевания и функциональных и морфологических изменений в печени. Уровень аминокислот крови может служить тестом для установления тяжести патологического процесса и морфологических изменений в печени.
Результаты проведенных исследований обосновывают дифференциально-диагностическую и патогенетическую значимость определения концентрации аминокислот при циррозе и жировой дистрофии печени. Обнаруженные характерные сдвиги в содержании аминокислот в цельной крови и асцитной жидкости имеют значение в установлении степени нарушения азотисто-белкового обмена в организме плотоядных животных в зависимости от клинического течения и морфологического типа болезни. Кроме того, уровень аминокислот крови может служить тестом для установления различия между формами цирроза и жировой дистрофии печени. Изменение содержания аминокислот в крови указывает на тяжесть патологического процесса. Практическое значение работы. Выполненные исследования содержат решение одной из актуальных проблем ветеринарной медицины - выявление специфики функционально-морфологических изменений в печени плотоядных животных при нарушении обмена веществ. Полученные результаты использованы для комплексной диагностики функционального состояния печени и ее морфологических изменений при циррозах и жировой дистрофии. Основные материалы исследований применяются в питомниках служебного собаководства и звероводческих хозяйствах для своевременного выявления скрытых заболеваний печени плотоядных животных и дальнейшего прогнозирования их состояния. Полученные результаты используются также в учебном процессе при изучении соответствующих разделов морфологии, нормальной и патологической физиологии, клинической диагностики и внутренних болезней животных,
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Результаты клинико-лабораторных и инструментальных исследований при билиарном и атрофическом циррозах и жировой дистрофии печени плотоядных.
2. Данные функционально-морфологических изменений в печени плотоядных при жировой дистрофии, билиарном и атрофическом циррозах.
3. Качественные и количественные сдвиги в содержании аминокислот в цельной крови и асцитной жидкости при циррозе и жировой дистрофии печени плотоядных.
Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на конференциях: VI Всероссийская выставка Научно-техническое творчество молодежи (М., ВВЦ, 2006), Живые системы и биологическая безопасность населения (М., МГПБ, 2006), Живые системы и биологическая безопасность населения (М., МГПБ, 2007). I
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 печатные работы, из них одна в журнале, входящем в список ВАК РФ - Ветеринарная медицина (2008, №4).
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 123 машинописных страницах, включая 18 таблиц и 23 рисунка. Она состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, 6 глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов и списка литературы, который содержит 155 источников, из них 102 отечественных и 53 зарубежных.
Наиболее часто встречающиеся заболевания печени у исследуемых плотоядных животных
Анализируя данные многих авторов за последнее десятилетие [1, 14, 25, 31], можно выделить следующие основные незаразные заболевания печени у собак и песцов.
Цирроз печени - термин, используемый в медицине для описания крупного диффузного фиброза печени [2]. Это прогрессирующее или, реже, не прогрессирующее диффузное хроническое заболевание, характеризующееся уменьшением количества функциональных клеток печени, резко выраженной пролиферацией фибринозной ткани и перестройкой структуры паренхимы печени. Классификация (по Логинову А.С): - по причине (вирусный, алкогольный, аутоиммунный, токсический, генетический, кардиальный, холестатический, криптогенный); - по морфологии (микро- и макронодулярный, смешанный, неполный, септальный); - по стадии печеночной недостаточности (компенсированный, суб-компенсированный, декомпенсированный); - по характеру поражения (гипертрофический, атрофический, били-арный). У плотоядных животных наиболее часто встречается атрофический и билиарный тип цирроза [90]. Этиология: - вирусная (хроническая форма аденовирусного гепатита); - аутоиммунная (хронически протекающий аутоиммунный гепатит); - токсическая (воздействие гепатотропных токсических веществ); - холестатическая (желчекаменная болезнь, гельминты). Патогенез. В результате воздействия патогенного этиологического фактора в печеночных клетках активируется перекисное окисление липи-дов и начинается интенсивное фибринообразование. При выраженном некрозе гепатоцитов на их месте спадается ретикулиновый остов, образуя ограниченный рубец. Создаются условия для перехода крови из печеночной артерии и воротной вены в центральную вену. Это служит новым толчком для ишимизации и некротизирования соседних участков гепато-цитов [23].
Клинические признаки. Выделяют три основные стадии клинического проявления цирроза печени: Начальная (паренхиматозно-сосудистая компенсация): метеоризм, позывы к рвоте. Печень при пальпации - увеличена в объеме, плотная, поверхность неровная; увеличена селезенка. По сообщениям многих авторов типичным признаком начального цирроза является язва желудка [41]. Развернутая (начало развития паренхиматозной и портальной декомпенсации): рвота, метеоризм, сухость слизистых оболочек ротовой полости, снижение аппетита, исхудание, кровотечение из носа и десен, кожный зуд, нарушение половой функции (дисменорея), желтуха, атрофия скелетной мускулатуры. Выраженной паренхиматозной и портальной декомпенсации: выраженная желтуха, геморрагический диатез, отеки, асцит, расширение подкожных вен передней брюшной стенки, плевральный выпот.
Диагностика. Печень часто деформирована и уменьшена в размере, и поэтому рентгенография мало информативна с точки зрения клинической диагностики. 1) общий анализ крови: (эритропения, лейкопения, тромбоцитопе-ния, повышение СОЭ); 2) биохимический анализ крови: 2 стадия (повышение билирубина до 2,5 раз, АЛТ - до 2 раз, снижение альбуминов до 40%, ЩФ - повышена в 3 раза). 3 стадия (снижение белка, альбумина, холестерина, протромбина; повышение АЛТ до 5 раз, билирубина - до 3 раз) 3) клинический анализ мочи (протеинурия, микрогематурия, цилин-друрия) 4) ультразвуковое исследование: 1 стадия (гепатоспленомегалия, акустическая неоднородность, расширение просвета портальной вены) 2 стадия (гепатомегалия, расширение просвета портальной вены, диффузный характер изменений) 3 стадия (гепатоспленомегалия, асцит, резкое расширение портальной вены, отсутствие колебаний просвета портальной вены). 5) биопсия [56]. Жировая дистрофия печени представляет собой сложное в этиологическом и патологическом отношении заболевание. Значительное распространение жировой дистрофии печени при ряде хронических заболеваний, нередкое прогрессирование процесса, ведущее к тяжелому прогнозу с одной стороны и недостаточно изученное многообразие клинических форм с другой, определяют огромное практическое значение этого раздела патологии печени.
В зарубежной литературе в основном пользуются терминами, «жировая печень», стеатоз, жировой гепатоз [87], [93], подразумевая под этим клиническое понятие, которое включает в себя определенное в морфологическом отношении поражение печени, характеризующееся избыточным накоплением нейтрального жира в печеночной паренхиме, стертой клинической картиной или проявлением прогрессирующей функциональной недостаточности.
Отечественные клиницисты [27] пользуются в основном термином жировая дистрофия печени, подразумевая под этим особый вид ее поражения невоспалительного обменно-дистрофического характера. Такая трактовка не проводит строгого различия между жировой инфильтрацией и жировой дистрофией печени ввиду того, что, по мнению большинства исследователей, механизм возникновения жира в печеночной клетке имеет комплексную природу, и поэтому трудно провести четкую грань между физиологической инфильтрацией и токсическим повреждением печени.
Изменение биохимических показателей при различных болезнях печени
Гепатит (острый). В самом начале острого гепатита билирубин и уроби-линоген без труда определяют в моче. Эти изменения не имеют практического значения лечения гепатита, но определение билирубина в моче яв ляется простым и ценным диагностическим методом выявления гепатита на преджелтушной стадии болезни. В большинстве случаев острый гепатит излечивается полностью. В тяжелых случаях может развиться печеночная недостаточность, но в основном, животное пережившее острый период, в итоге полностью восстанавливаются [131].
Жировой гепатоз. При жировой дистрофии повышается трансами-назная активность сыворотки, что отражает непрерывный процесс повреждения клеток печени и замещение их жировыми клетками.
Цирроз. Вследствие огромного функционального резерва печени метаболические и клинико-биохимические аномалии могут не проявляться вплоть до поздних стадий заболевания, и все это время цирроз называют «компенсированным». Для диагностики доклинических форм цирроза надежных и простых биохимических методов нет. Потенциально для этого подходят динамические тесты функционирования печени, описанные выше. Но для проведения таких тестов требуется много времени и они не используются в обычных клинических условиях. Определение проколла-гена типа III в плазме крови может быть полезным для отслеживания развития фиброза - основного патологического процесса при циррозе. Де-компенсированный цирроз часто может сопровождаться различными видами энцефалопатии. Это происходит из-за аммиака, который накапливается при нарушении синтеза мочевины. Также развитию энцефалопатии способствует октопамин и бета-фенилэтаноламин - конечные продукты бактериального декарбоксилирования аминокислот тирозина и фенилала-нина, соответственно [129].
Новообразование печени. При постановке диагноза первичной ге-патоцеллюлярной карциномы у 70 % животных обнаруживается повышение альфа-фетопротеинна в плазме крови. У пациентов с новообразованием печени желтуха, как правило, отсутствует. Единственным биохимическим отклонением может быть повышение активности ЩФ.
Печеночная недостаточность - клинический синдром, развивающийся в случае массивного некроза гепатоцитов. Печеночная недостаточность часто осложняется почечной недостаточностью. В плазме крови при печеночной недостаточности снижается содержание натрия, кальция, калия, мочевины, повышается кислотность. В таблице 4 представлены результаты простых биохимических тестов при различных заболеваниях печени [129].
Тест задержки бромсульфталеина. Печень у здорового животного конъюгирует и выделяет краситель в желчь. При потере печенью более 60% функции происходит задержка красителя в организме. Практическое применение данного теста показало менее надежные результаты диагностики у семейства кошачьих [125].
Утром, после 12 ч голода, у исследуемого животного берут кровь и внутривенно вводят бромсульфталеин в дозировке 5 мг/кг живого веса. Затем через 30 минут забор крови повторяют. У здорового животного семейства псовых (собака, песец) концентрация красителя в крови через полчаса составляет менее 5 %. Если эта величина превышает более 10 %, то это признак патологии печени.
Тест на переносимость аммиака. Утром, после 12 ч голода, у исследуемого животного берут кровь и дают внутрь 100мг/кг живой массы хлорида аммиака, растворенного в теплой воде. Затем через 30 минут забор крови повторяют. Значения более 70 ммоль/л являются патологическими, а более 200 ммоль/л - говорят о наличии цирроза печени, заставляющего кровь «обходить» по полой вене. Одновременно с увеличением уровня аммиака наблюдается снижение уровня (менее 2 ммоль/л) мочевины в сыворотке крови [113].
Ультразвуковая диагностика будет подробно описана в материалах и методах исследования. Биопсия печени. Раньше ветеринарные врачи для получения клиновидных образцов подходящих тканей выполняли лапаротомию. Однако для тяжело больных или старых животных данная процедура сопровождалась определенным риском. В подобных случаях в качестве альтернативы можно предпочесть биопсию с использованием внутрикожных игл, но некоторая степень риска все же существует. Она заключается в опасности прободения стенки желчного пузыря или развитии скрытых внутрибрю-шинных кровотечений.
Большинство зарубежных авторов обычно используют описанную ниже процедуру подкожной биопсии печени с использованием игл Menghini или Tru-cut. Когда ставят предварительный диагноз на заболевание печени, проводят два дополнительных метода: - рентгенография брюшной полости для определения размера и положения печени; - определение протромбинового времени, чтобы исключить возникновение кровотечений. Примерно за 1 ч до применения седативного средства исследуемому животному дают растительное масло (1 мл/кг массы тела), что способст вует сокращению желчного пузыря и уменьшает его размер на время процедуры. Затем животному вводят Xhilazini в дозировке 0,1 мл/кг массы тела внутримышечно. После этого животное укладывают в положение лежа на спине и область каудально и слева от мечевидного отростка выбривают и подготавливают к биопсии. Местный анестетик (Trimecaini) методом инфильтрации вводят в треугольную область, образованную реберной дугой, мечевидным отростком и белой линией. Кожу рассекают скальпелем, что позволяет ввести биопсийную иглу в мышечный слой и провести ее в брюшную полость. Иглу направляют в дорсальном положении придерживаясь латеро-краниально [147]. После взятия образцов их фиксируют в 10% растворе формалина, а на хирургическую рану накладываю швы.
Результаты клинического обследования собак и песцов
Анализ данных анамнеза и результатов клинического обследования 70 собак в возрасте 5-8 лет позволил выявить 29 животных, у которых отмечали выраженные изменения клинического статуса. У животных регистрировали периодическую рвоту, нарушения деятельности желудочно-кишечного тракта в виде дискинетической диспепсии, угнетение, снижение массы тела, потерю аппетита и повышенную жажду (табл. 5). При осмотре слизистой оболочки рта в некоторых случаях отмечено появление налета на языке. Температура, пульс, частота дыхания в пределах физиологической нормы.
При пальпации брюшной полости у 20 животных отмечали умеренную болезненность, печень уплотненная, незначительно увеличена, имеет ровный контур. У 9 животных при пальпации отмечали резко выраженную болезненность в области брюшной полости, увеличенную печень с отдельными уплотненными участками, выпот транссудата в брюшную полость, в результате чего живот имел грушевидную форму. Селезенка диффузно уплотнена. Отмечали легкое окрашивание в желтый цвет склеры, иногда слизистых оболочек. У 3 животных отмечали незначительную тахикардию.
У остальных 41 голов собак специфических изменений в клиническом статусе не отмечено. Однако у 17 собак наблюдали периодическое нарушение деятельности желудочно-кишечного тракта, сопровождающиеся перемежающимися диареями и запорами. При пальпации печени не установлено каких-либо изменений.
Собак с симптомами анорексии, рвоты, диареи и/или запорами следует рассматривать как случаи с возможной патологии печени. Более специфическим признаком является асцит, который указывает на наличие серьезной патологии печени [153].
При клиническом осмотре 60 голов песцов в возрасте 1-1,5 лет установлено, что 42 животных неохотно поедают корм, у них периодически отмечали диспепсические явления. Желтушности видимых слизистых оболочек и кожи не выявляли. Температура тела нормальная. Печень умеренно увеличена, с гладкой поверхностью, мало болезненная при пальпации. У 18 песцов были выявлены следующие клинические признаки: периодическая рвота с примесями желчи, диарея, жажда, анемия видимых слизистых оболочек.
Таким образом, результаты наших исследований позволили установить определенные изменения клинического статуса собак и песцов, позволяющие предположить заболевания печени. Однако поставить достоверный диагноз по клиническим признакам невозможно, так как болез ненность и увеличение печени, выявленное при осмотре, без дополнительных исследований практически ничего не означают.
Первичным объективным методом оценки функционального состояния печени является биохимический анализ крови. Исследование биохимических показателей крови животных является неотъемлемой частью мониторинга заболеваний. При этом следует отметить, что не всегда представляется целесообразным проводить полный анализ биохимических параметров. Более правильным считается подход, когда число проводимых тестов сокращается до оптимального минимума в соответствии с предполагаемой патологией, то есть выбираются наиболее информативные показатели, характерные для той или иной патологии, которые группируются в профили или программы биохимического исследования.
Для определения гепатологического профиля у собак и песцов мы определяли следующие показатели: общий белок, альбумин, глобулины, соотношение альбумин/глобулины, билирубин общий, аланинами-нотрансферазу (АЛТ), аспартатаминотрансферазу (ACT), щелочную фос-фотазу, холестирин, гамма-глутамилтрансфераза (ГГТ),
Для оценки биохимического статуса собак нами было отобрано 41 проба от собак, у которых не отмечено клинических изменений и 29 проб крови от животных с изменениями клинического статуса.
Результаты биохимического исследования сыворотки крови собак, у которых при клиническом осмотре не выявлены резкие изменения клинического статуса, представлены в таблице 6.
Результаты аминокислотного анализа крови собак и песцов
Контроль за обменными процессами, протекающими в организме животных, основан на наличии адекватных биохимических критериев и их анализе. Информативность последних во многом определяется не только их биологической значимостью, но и уровнем интеграции процессов обмена веществ, отражением которых являются эти показатели.
Указанным требованиям отвечает аминокислотный спектр крови и других физиологических жидкостей. Установлено, что аминокислотный спектр крови является достаточно информативным критерием тяжести и стадий различных заболеваний [67]. Однако информативность изменений уровней отдельных аминокислот в организме животных при заболеваниях печени до настоящего времени остается практически нерешенной задачей. Для оценки содержания аминокислот в крови используют различные методы: метод высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуоресцентным детектированием, метод тонкослойного электрофореза с хроматографией и другие.
Для определения возможности использования аминокислотного анализатора мы провели сравнительное сопоставление результатов исследования цельной крови собак методом тонкослойного электрофореза с хроматографией и аминокислотного анализатора «Hitachi».
Многие авторы [63], [86], [137] также получили сходные данные на аминокислотном анализаторе и методом бумажной хроматографией, а [130] при помощи анализатора и тонкослойной хроматографии выявил однотипные результаты у больных с разными формами заболеваний печени и в эксперименте. Результаты наших исследований дают основание согласиться с мнением [17] о том, что при умелом подборе оптимальных условий разделения аминокислот можно с помощью тонкослойной хроматографии получить такие результаты, которые не уступают значениям, получаемым на аминокислотных анализаторах. Поддержание относительного постоянства аминокислотного состава крови является одной из важных функций печени.
В ходе определения аминокислотного спектра цельной крови здоровых собак, собак с жировой дистрофией, биллиарной и атрофической формами цирроза печени на аминокислотном анализаторе «Hitachi» удалось выделить 17 аминокислот. Изменения касались количественных показателей уровня аминокислот, что свидетельствует о дисбалансе в аминокислотном спектре крови собак с заболеваниями печени.
Установлено, что при циррозах печени общее количество аминокислот снижается, а при жировой дистрофии - увеличивается. При этом при атрофическом циррозе печени суммарное значение аминокислот ниже, чем у здоровых животных в 1,6 раза, при биллиарной форме цирроза - в 1,2, а при жировой дистрофии печени выше в 1,3 раза.
При жировой дистрофии печени содержание незаменимых аминокислот в крови увеличивается в 1,7 раза, а заменимых — в 1,6 раза по сравнению со здоровыми животными. При биллиарной форме цирроза происходит снижение незаменимых аминокислот в 1,4 раза, а заменимых в 1,1 раза. При атрофической форме цирроза спектр незаменимых аминокислот снижается в 2,1 раза, а заменимых - в 1,2 раза (рис. 21). Таким образом, изменения аминокислотного состава крови находятся в зависимости от различных морфологических форм поражения печени. Содержание отдельных аминокислот в цельной крови собак, не имеющих изменений клинического статуса и больных жировой дистрофией печени представлено в таблице 15. Увеличение содержания в крови глицина при жировой дистрофии собак возможно в результате нарушения конъюгирующей функции печени, что подтверждается более высоким уровнем холестерина в сыворотке крови.
