Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.02) на тему:Субклинический кетоз коров

На правахвукописи

ТРЕБУХОВ АЛЕКСЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

СУБКЛИНИЧЕСКИЙ КЕТОЗ КОРОВ (ДИАГНОСТИКА, ЛЕЧЕНИЕ, ПРОФИЛАКТИКА)

16.00.02 - патология, онкология и морфология животных 16.00.01 - диагностика болезней и терапия животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук

Барнаул 2005

Работа выполнена на кафедре терапии и фармакологии института ветеринарной медицины ФГОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет»

Научный руководитель: доктор ветеринарных наук, профессор

Эленшлегер Андрей Андреевич

Официальные оппоненты: доктор ветеринарных наук, профессор

Малофеев Юрий Михайлович; кандидат ветеринарных наук, доцент Зайняковский Владислав Ильич

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Новосибирский государственный аграрный университет»

Защита состоится « 28 » сентября 2005 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 220.002.02 в институте ветеринарной медицины Алтайского государственного аграрного университета по адресу: 656922, Алтайский край, г. Барнаул, ул. Попова 276, ИВМ АГАУ, тел./факс (3852) 313048.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института ветеринарной медицины Алтайского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «ЛЬ » ^¿^сгЯ 2005 г.

Ученый секретарь ^___ у^

диссертационного совета // //

доктор ветеринарных наук, профессор _ П.И. Барышников

/&Г9-/

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. В современных условиях интенсивного животноводства наибольшее распространение имеют болезни обмена веществ, на долю которых приходится до 30 % всех незаразных болезней животных. При этом указанные заболевания протекают преимущественно в скрытых (субклинических) формах, наносящих значительный экономический ущерб молочному скотоводству. Одной из таких патологий является субклинический кетоз коров (А. В. Жаров, И. П. Кондрахин, 1983; С. И. Смирнов, 1984; И. П. Кондрахин, 1998; С. С. Хорьков, Е Н. Балдина, 2003).

Среди основных причин данного заболевания выделяют несбалансированность рационов по различным элементам питания, в т.ч. минеральному составу. Названное обстоятельство особенно актуально для биогеохимических провинций с недостатком в почвах тех или иных микроэлементов (С. Вишняков, 1971). Развитие субклинического кегоза сопровождается значительным снижением продуктивности и воспроизводительной способности, преждевременной выбраковкой взрослых животных и рождению от них слабо жизнеспособного молодняка (А. В. Жаров, И. П. Кондрахин, 1983; С. И. Смирнов, 1984; И. П. Кондрахин, 1998).

Тем не менее, несмотря на многочисленные исследования, направленные на изучение влияния различных дефицитных микроэлементов при субклиническом кетозе, вопросы клинико-биохимического статуса крови, ранней экспресс диагностики и разработки оптимальных лечебно-профилактических мероприятий с учетом биогеохимических особенности региона изучены недостаточно.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований явилось изучение нарушения белково-углеводно-жирового обмена при субклиническом кетозе коров.

В соответствии с этим, нами были поставлены следующие задачи:

1. Изучить клинико-биохимический статус при субклиническом кетозе коров.

2. Разработать экстраполяционный метод диагностики общих кетоновых тел в крови у коров.

3. Разработать лечебно-профилактические мероприятия при субклиническом кетозе коров с учетом микроэлементозной недостаточности.

4. Дать экономическую оценку лечебно-профилактических мероприятий.

КОС НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

«

Научная новизна. Впервые были установлены фракционные изменения кетоновых тел в зависимости от сезона года. Разработан способ лечебно-профилактических мероприятий при субклиническом ке-тозе коров с учетом микроэлементозной недостаточности. Предложен тест (маркер) для диагностики жировой дистрофии печени. Создана компьютерная программа для экстраполяционного расчета кетоновых тел.

Теоретическая и практическая значимость работы. В производственных условиях научно обоснованно и апробировано с положительным эффектом лечебно - профилактическое действие оптимизации рациона с учетом биогеохимической провинции.

Результаты исследования используются в учебном процессе по курсу внутренних незаразных болезней сельскохозяйственных животных АГАУ.

Разработаны методические рекомендации «Диагностика, лечение и профилактика субклинического кетоза коров» (утв. научно-техническим советом Управления ветеринарии администрации края, протокол № 3 от 07.06.2005). Предложено «Устройство взятия цельной крови без доступа воздуха и способ его осуществления» (Рацпредложение №289 от 29.06.2003).

Апробация работы. Результаты исследований доложены на Международной научно - практической конференции, посвященной 150-летию ветеринарной службы Оренбуржья (2003), научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава АГАУ (2004), а также научной конференции, посвященной 400-летию г. Томска (2004).

Основные положения диссертации доложены и одобрены в отчетах НИР кафедры терапии и фармакологии Института ветеринарной медицины АГАУ 2002, 2003 и 2004 годах.

Публикация результатов исследования. Основные результаты и положения работы изложены в 4 научных статьях.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Изменение фракционного уровня кетоновых тел в крови коров.

2. Клинико-физиологические, морфологические и биохимические показатели крови при субклиническом кетозе коров.

3. Экономическая эффективность лечебно-профилактического применения оптимизированного рациона.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 164 страницах и состоит из следующих разделов: введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуждений результатов исследования, ¡ы^одге, практических предложений, списка литературы и приложе-

■»*» е-'

ний. Диссертационная работа иллюстрирована 28 таблицами и 27 рисунками. Библиографический указатель включает 205 научных источников, в том числе 52 иностранных.

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Материалы и методы исследований

Исследования проводились с 2002-2004 гг. в учебном хозяйстве «Пригородное» ФГОУ ВПО Алтайский государственный аграрный университет (АГАУ). Лабораторные исследования крови осуществлялись в Алтайской краевой ветеринарной лаборатории, Алтайском краевом кардиологическом диспансере и в клинической лаборатории кафедры терапии и фармакологии Института ветеринарной медицины АГАУ.

Научно-хозяйственный опыт проводился на 28 коровах-аналогах, черно-пестрой породы в возрасте 6-7 лет, после предварительно проведенной диспансеризации 368 голов продуктивного стада по схеме разработанной И.Г. Шарабриным (1965).

Первый научно-хозяйственный опыт проводился с целью выяснения терапевтического эффекта рациона, оптимизированного по микроэлементам с учетом их недостатка в кормах рациона и организме животных (табл. 1). Было отобраны две группы коров больных субклиническим кетозом. Одна из них получала оптимизированный рацион и считалась опытной, другая, содержавшаяся исключительно на рационе хозяйства, считалась контрольной.

Таблица 1. - Схема опыта I

Подопытные группы Количество животных в опыте, (п) Клинический статус животных Условия опыта

Опытная 7 Больные суб-клини-ческим кетозом О. Р. + ОК.

Контрольная 7 О. Р. + К.

Примечание: О Р - основной рацион хозяйства, О К. - оптимизированный комбикорм, К - стандартный комбикорм хозяйства (концентрированный корм +■ премикс).

Второй научно-хозяйственный опыт проводился с целью определения профилактического эффекта оптимизированного рациона (табл. 2). Для этого было отобрано две группы клинически здоровых коров.

Первая, из которых получала оптимизированный рацион, являлась опытной, другая содержавшаяся на рационе хозяйства, была контрольной.

Таблица 2. - Схема опыта II

Подопытные группы Количество животных в опыте, (п) Клинический статус животных Условия опыта

Опытная 7 Клинически здоровые О. Р. + O.K.

Контрольная 7 О. Р. + К.

Примечание. О Р - основной рацион хозяйства, О.К - оптимизированный комбикорм, К. - стандартный комбикорм хозяйства (концентрированный корм + премикс).

Рацион контрольных групп был сбалансирован по основным элементам питания, за исключением избытка сырого жира (на 96,2 %), крахмала (на 53,5%), кормовых единиц (на 13,4 %). Кроме того, указанный рацион испытывал дисбаланс микроэлементов, отмечался недостаток уровня меди на 23,6 %, марганца на 23,1 %, цинка на 7,6 % и избыток кобальта на 24,7 % и йода на 15,6 %. Сахаропротеиновое отношение составляло 0,85, кальциево-фосфорное - 1,7.

По сообщению многих авторов (В.Т. Самохин, 1960; 1981; М.С. Антрушин, JI.H. Аристархова, 1978; Д.Я. Луцкий и соавт., 1978; A.B. Жаров, И.П. Кондрахин, 1983; H.A. Судаков и соавт., 1987; A.B. Иванов и соавт., 2000), подобный дисбаланс микроэлементов в рационах высокопродуктивных коров может служить одной из ключевых причин расстройства обмена веществ, характерного для субклинического кетоза коров.

Для исключения дисбаланса микроэлементов в данном рационе нами была проведена его оптимизация. Оптимизация рациона опытных групп по минеральному составу проводилась при помощи программы электронной оптимизации «Рацион» (СПб, 2001). На основании полученных данных нами был разработан рецепт адресного (оптимизированного) премикса, который был создан с учетом взаимного антагонизма и синергизма включенных в него микроэлементов на ОАО «Алейскзернопродукт» им. С.Н. Старовойтова (г. Алейск). В результате рацион опытных групп коров был оптимизирован по всем микроэлементам (меди, цинку, кобальту, марганцу и йоду).

Критериями оценки эффективности лечебно-профилактических мероприятий служили клинико-биохимические и морфологические показатели крови, а также продолжительность и течение болезни.

Исследования морфологических и биохимических показателей крови проводили один раз в месяц в течение всего периода исследования - с марта по май. Для этого кровь брали из яремной вены в утренние часы до кормления.

При клиническом исследовании учитывали общее состояние, температуру тела, пульс, дыхание, частоту сокращения рубца. При морфологическом исследовании крови определяли количество эритроцитов, гемоглобина, лейкоцитов, лейкограмму крови. При биохимическом - общую концентрацию кетоновых тел и их фракций ({5-окси-масляной кислоты (ВН) и ацетона с ацетоуксусной кислотой (АсАс)), 1люкозу крови, щелочной резерв, показатель водородных иоиов (рН), общий белок, общий кальций, неорганический фосфор. Для определения рН крови использовали автоматический газоанализатор А\Ъ 995-8 (Австрия). Для объективной оценки результатов исследования крови было предложено «Устройство взятия цельной крови без доступа воздуха и способ его осуществления».

Для выяснения взаимосвязи уровня кетоновых тел и их фракций от степени жировой инфильтрации печении у больных субклиническим кетозом коров забор крови из яремной вены осуществляли в утренние время до кормления и через 1-2 часа животное забивали.

Экономическую эффективность лечебно-профилактических мероприятий рассчитывали по «Методике определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники и изобретательских приложений», утвержденной ГУВ МСХ СССР от 4 мая 1982 г.

2.2. Клинико-физиологический статус коров

В ходе диспансеризации 368 голов продуктивного стада, проведенной в марте 2003 г в учебно-опытном хозяйстве «Пригородное» АГАУ по схеме И.Г. Шарабрина, было установлено 34,8 % животных больных внутренними незаразными болезнями, в т.ч. с нарушениями обмена веществ 24,7 %. При лабораторном исследовании крови, мочи и молока были выявлены признаки нарушения обмена веществ характерные для субклинического кетоза коров. В крови обнаружено повышение ОКТ до 2,38±0,22 ммоль/л, АсАс - 0,94±0,09 ммоль/л, ВН - 1,44±0,16 ммоль/л. Снижения щелочного резерва до 18,44±1.53 ммоль/л, концентрации глюкозы до 2,25±0,16 ммоль/л, а также ВП/АсАс до 1,53^0,28 ммоль/л. Кроме того, установлены признаки нарушений минерального обмена'

снижение ниже физиологических пределов уровня марганца на 86,4%, цинка на 72,2%, кобальта на 41,2%, и меди на 30,6 %. Наши данные совпадают с данными В. Т. Самохина (1981), отмечавшего нарушения всех видов обмена при кетозе коров.

По данным литературных источников (А. А. Кудрявцев, О. Г. Лысенко, 1971; А. В. Жаров, И. П. Кондрахин, 1983; А. Ю. Гаврилов, 1985; М. Е. Павлов, 1986; Н. А. Уразаев, 1986; Б. В. Уша и соавт., 2004), увеличение концентрации кетоновых тел в крови при кетозе сопровождается развитием жировой инфильтрации печени, а, следовательно, требует значительной корректировки применяемой схемы лечения.

При сопоставлении данных биохимического и гистологического исследований было установлено, что наиболее высокие значения ОКТ (3,2±0,31 ммоль/л), ВН (2,53±0,23 ммоль/л) и ВН/АсАс (3,8±0,6), отмечаются у коров с отсутствием выраженной жировой инфильтрацией печеночной ткани. В то время, как при крупнокапельной жировой дистрофии преимущественно центролобулярной локализации, концентрация ОКТ, ВН и ВН/АсАс составили 2,79±0,22, 1,82±0,15 ммоль/л и 1,9±0,43 соответственно, уровень АсАс в крови данных животных, напротив, был выше и составил 0,97±0,07 ммоль/л. Еще более значительная инфильтрация печеночной ткани (крупнокапельная тотальная жировая дистрофия), наблюдаемая нами, в единичных случаях сопровождалась относительно низким уровнем ОКТ (2,26 ммоль/л) и коэффициентом ВН/АсАс (1,1).

Таким образом, жировая инфильтрация печени, по-видимому, сопровождается повышением в крови уровня наиболее токсической фракции кетоновых тел - АсАс, снижением концентрации ОКТ, ВН и коэффициента ВН/АсАс Следовательно, соотношение фракций кетоновых тел Р-оксимасляной кислоты (ВН) к ацетону с ацетоуксусной кислотой (АсАс), как 1,9:1 и ниже, на наш взгляд, следует рассматривать, как неспецифический маркер жировой дистрофии печени независимо от уровня ОКТ в крови

2.3. Лечение субклинического кетоза коров

В ходе наших исследований было установлено высокая терапевтическая эффективность применения оптимизированного рациона по микроэлементному составу. Динамика изменения показателей кетоге-неза представлена на рис. 1.

Исследования

а)

Исследования б)

1 2 3

Исследования

опытная группа ■ контрольная группа

Исследования

опытная группа ■ контрольная группа

в)

Г)

Рис. 1. Динамика изменения показателей кетогенеза в зависимости от периода исследования-а) - Общие кетоновые тела (ОКТ); б) - Ацетоуксусная кислота с ацетоном (АсАс); в) - Р-оксимасляная кислота (ВН); г) - Коэффициент ВН/АсАс

Из рис. 1. видно, что в начале опыта различия исходных показателей подопытных групп были между собой не существенны. Тем не менее, уже через месяц после начала применения оптимизированного рациона динамика снижения концентрации ОКТ и их фракций (АсАс и ВН) в крови опытных коров была достоверно выше по сравнению с аналогичной динамикой данных показателей у коров контрольной группы. И к третьему исследованию (май) содержание АсАс в крови контрольных животных было достоверно выше аналогичного показателя опытных в 2,3 раза, ОКТ на 26,6%, ВН на 7,8%.

Коэффициент отношения ВН/АсАс у коров опытной группы повышался в течение всего опытного периода. Напротив, у коров контрольной группы названный коэффициент при втором исследовании был минимальным и увеличился лишь к третьему, но по-прежнему оставался ниже среднеарифметической величины опытной в 2,1 раза.

Показатели глюкозы крови у коров обеих подопытных групп в начале опыта колебались в нижних пределах физиологических величин: в опыт-

ной группе 2,34 ± 0,14 ммоль/л и контрольной - 2,33 ± 0,21 ммоль/л. Использование оптимизированного рациона у животных опытной группы не только предотвратило дальнейшие понижение концентрации данного показателя, отмечаемое у животных контрольной группы при втором исследовании (до 2,26 ±0,17 ммоль/л), но и способствовало его повышению в течение всего опытного периода. При третьем исследовании концентрация глюкозы в крови коров обеих групп достигла наибольшего значения в опытной до 2,84 ±0,15 ммоль/л, в контрольной-2,61 ±0,16 ммоль/л. Разница среднеарифметических показателей в этот период составила 8,8 % (Р<0,01) в пользу опытной группы.

Уровень щелочного резерва в сыворотке крови больных субклиническим кетозом коров при первом исследовании был ниже минимальных физиологических границ и в среднем составил 16,32 ±1,1 ммоль/л. Тем не менее, использование оптимизированного рациона по микроэлементному составу уже через месяц способствовало повышению концентрации названного показателя у коров опытной группы, и сохранению его на более высоком уровне по сравнению с аналогами контроля. Так при втором исследовании уровень щелочного резерва в крови опытной группы достиг 18,61 ±0,95 ммоль/л, а при третьем -20,86 ± 1,09 ммоль/л, что было выше аналогичного показателя контроля соответственно при втором исследовании на 11,6 % (Р<0,05), а при третьем на 16,1 % (Р<0,01).

Значения рН крови у коров обеих подопытных групп на протяжении всего опыта не превышали пределы физиологических колебаний. В тоже время среднегрупповой показатель в опытной группе был выше аналогичного показателя контрольной: при втором исследовании на 0,54 % (Р>0,05), при третьем - на 0,27 % (Р>0,05). Таким образом, применение оптимизированного рациона у больных субклиническим кетозом позитивно влияет на процессы кислотно-щелочного состояния.

Уровень общего кальция и неорганического фосфора в сыворотке крови коров опытной группы в течение всего опытного периода был выше аналогичного показателя контрольной При третьем исследовании значение данного показателя в опытной группе составило для общего кальция - 2,98 ± 0,08 ммоль/л, а для неорганического фосфора 1,94 ± 0,08 ммоль/л. Среднеарифметический показатель концентрации общего кальция и неорганического фосфора к третьему исследованию был больше в опытной по сравнению с контрольной соответственно на 12,9 и 10% (Р<0,01).

Морфологические показатели крови коров опытной группы уже через месяц после начала применения оптимизированного рациона, были

значительно выше и имели стабильную тенденцию к повышению в течение всего опыта. К заключительному исследованию в крови коров опытной группы количество лейкоцитов составило 6,88 ± 0,62 * 10 9/л, гемоглобина - 90,79±4,36 г/л и эритроцитов - 4,11± 0,21 * 10 |2/л, что превышало показатели контрольной группы коров соответственно на 41,7% (Р<0,01), 10,6% (Р<0,05) и 6%(Р>0,05).

Лейкограмма больных субклиническим кетозом коров (при первом исследовании) характеризовалась нейтрофелией, моноцитопенией, эозинопенией и лимфопенией.

Однако, при последующих исследованиях в крови коров опытной группы, получавшей оптимизированный рацион, отмечалось значительное повышение количества эозинофилов, моноцитов, лимфоцитов и одновременное понижение зрелых нейтрофилов, что на наш взгляд, свидетельствует о восстановлении функции красного костного мозга. К третьему (заключительному) исследованию в крови опытных коров количество эозинофилов, моноцитов, лимфоцитов, палочкоядерных нейтрофилов было выше аналогичных показателей опытной группы в этот период соответственно в 1,7 раза, в 1,6 раза, на 13,7 %, на 14,4 %, а сегментоядерных нейтрофилов, напротив ниже на 23,7 %.

При этом количество базофилов в крови коров обеих исследуемых групп в течение всего опыта не выходило за пределы физиологических величин и не имела достоверных различий между группами.

Концентрация общего белка в сыворотке крови обеих подопытных групп при первом исследовании не имела достоверных различий и в среднем составляла 79,9 ± 2,21 г/л. При третьем исследовании уровень общего белка в крови опытных коров повысился до 81,63 ± 2,14 г/л, а в крови контрольных, напротив, понизился до 79,16 ± 2,01 г/л. Разница между среднеарифметическими значениями подопытных групп в этот период составила 3,1 % (Р<0,05) в пользу опытной.

Показатели частоты дыхания и температуры тела на протяжении всего периода исследований находились в пределах физиологических границ и существенных межгрупповых различий не имели, за исключением частоты пульса, которая при втором исследовании у коров контрольной группы, достигла 81,4 ± 2,12 сокр./мин и была выше аналогичного значения коров опытной группы (75,5 ± 3,5 сокр./мин) на 7,8 % (Р<0,05).

Применение оптимизированного рациона у коров опытной группы способствовало повышению частоты рубцовых сокращений, при втором исследовании до 2,2 ± 0,21 сокр./за 2 мин, а при третьем до 2,3 ± 0,21 сокр./за 2 мин, что было выше аналогичного значения контроля соответственно на 10 % (Р<0,05) и 4,5 % (Р>0,05).

Таким образом, применение рациона оптимизированного по микроэлементному составу у больных субклиническим кетозом коров способствовало восстановлению физиологического кетогенеза, повышению уровня глюкозы, щелочного резерва и общего белка в крови, а также оказало положительное влияние на минеральный обмен и процессы гемопоэза.

2.4. Профилактика субклинического кетоза коров

С целью изучения профилактического эффекта оптимизированного рациона по микроэлементному составу был проведен второй научно-хозяйственный опыт. Динамика изменения показателей кетогенеза представлена на рис. 2

в) г)

Рис. 2. Динамика изменения показателей кетогенеза в зависимости от периода исследования а) - Общие кетоновые тела (ОКТ); б) - Ацетоуксусная кислота с ацетоном (АсАс); в) - р-оксимасляная кислота (ВН), г) - Коэффициент ВН/АсАс

Нами установлено, что применение оптимизированного рациона у коров опытной группы способствовало достоверному понижению основных показателей кетогенеза (ОКТ, АсАс, ВН) и повышению коэффициента ВН/АсАс. В то время как в контрольной группе коров значение данных показателей снизилось незначительно и недостоверно, оставаясь на более высоком уровне относительно аналогов опытной группы в течение всего опыта. К третьему исследованию среднеарифметические значения концентрации АсАс, ОКТ и ВН в крови животных опытной группы были ниже аналогичных значений контрольной соответственно на 183 % (Р<0,001), 20,4 % (Р<0,001) и 17,2 % (Р<0,05). Коэффициент ВН/АсАс у коров опытной группы при заключительном исследовании был также выше в 1,5 раза значения опытной группы в этот период (Р<0,001).

Таким образом, использование с профилактической целью оптимизированного рациона снижает риск развития патологического кетогенеза характерного для субклинического кетоза коров.

Применение оптимизированного рациона способствовало повышению и стабилизации на более высоком уровне концентрации глюкозы в крови опытной группы коров по сравнению с аналогами контрольной. Содержание глюкозы в крови животных опытной группы при втором исследовании составило 2,91 ±0,13 ммоль/л, а при третьем — уже 3,06 ±0,13 ммоль/л, что было выше аналогичных значений коров контрольной группы соответственно на 5,8 % (Р<0,05) и 2,7 %. Результаты наших исследований совпадают с сообщениями В Н. То-порской (1970), В. Т Самохиным (1987), И. И. Яременко (1999).

Уровень щелочного резерва в сыворотке крови коров обеих подопытных групп в начале опыта существенных различий между собой не имел и составил в среднем - 19,28 ± 1,97 ммоль/л. При этом уже ко второму исследованию уровень щелочного резерва в крови коров опытной группы был заметно выше аналогичного значения контрольной В крови контрольной группы коров концентрация щелочного резерва при втором и третьем исследовании составило 18,79 ± 1,22 и 21,06 ± 1,4 ммоль/л, а у коров опытной группы соответственно 20,24 ±0,1 и 21,85 ± 1,41 ммоль/л.

Значение показателя рН крови, также при втором исследовании, у животных опытной группы были выше аналогичного показателя контрольной, свидетельствуя о позитивном влиянии оптимизированного рациона на показатели кислотно-щелочного равновесия.

Показатели минерального обмена (общий кальций и неорганический фосфор) в течение всего опыта у коров обеих подопытных групп колебались в физиологических пределах: в опытной группе - общий

кальций 2,7 ± 0,09-2,93 + 0,06 ммоль/л, неорганический фосфор 1,75 ± 0,09—1,81 ± 0,09 ммоль/л, в контрольной соответственно -2,69 ± 0,1-2,74 ± 0,09 и 1,69 ± 0,11-1,84 ± 0,06 ммоль/л. При этом содержание общего кальция в сыворотке крови, как опытных коров, так и контрольных, повышалось на протяжении всего опытного периода. И к третьему исследованию уровень данного показателя в сыворотке крови коров опытной группы был выше уровня контроля на 7 % (Р<0,01). В тоже время концентрация неорганического фосфора при заключительном исследовании была выше в крови контрольных коров на 3,4 % (Р>0,05).

Снижение уровня неорганического фосфора при одновременном повышении в крови общего кальция является оптимальным вариантом, свидетельствующим об адекватном функционировании нейрогумо-ральной регуляции. Данное обстоятельство подтверждает эффективность применения оптимизированного рациона в профилактике нарушений минерального обмена у коров.

Проведенный гематологический анализ крови у коров, как в опытной, так и в контрольной группах, не выявил достоверных различий между ними в течение всего опыта. При этом исходные значения указанных показателей крови у коров обеих групп в среднем составляли для: эритроцитов -4,11±0,28* 1012/л, гемоглобина - 91,07±5,41 г/л и лейкоцитов - 6,62±0,59*109/л.

Вместе с тем, в лейкограмме у животных опытной группы уже через месяц после оптимизации рациона по микроэлементному составу количество палочкоядерных нейтрофилов и лимфоцитов было достоверно выше, а через два месяца соответственно выше и по количеству эозинофилов по сравнению с животными контрольной группы Таким образом, при третьем исследовании значение среднеарифметических показателей палочкоядерных нейтрофилов, эозинофилов и лимфоцитов в крови коров опытной группы были выше аналогичных показателей контрольной соответственно на 17,2, 13,5, 4 %. При этом, не смотря на отсутствие достоверных различий между исследуемыми группами, количество сегментоядерных нейтрофилов в крови опытных коров было ниже аналогичного показателя контрольных на протяжении всего опыта.

Изменения количества моноцитов и базофилов в лейкограмме крови подопытных групп были не существенны и не достоверны в обеих группах в течение всего опыта.

В ходе наших исследований установлено положительное влияние оптимизированного рациона на уровень общего белка Так, несмотря на незначительное снижение при втором исследовании концентрации

общего белка в сыворотке крови коров опытной группы, его уровень все-таки был выше аналогичного показателя контрольной в этот период на 3,2 % (Р<0,05). При третьем исследовании содержание общего белка в сыворотке крови обеих подопытных групп не имела достоверных различий (РХ),05).

Показатели температуры тела, частоты пульса, дыхания и сокращений рубца у животных обеих исследуемых групп в течение всего опыта соответствовали физиологическим параметрам и не имели достоверных различий.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что применение оптимизированного рациона по микроэлементному составу у клинически здоровых коров позволяет предотвратить возможность нарушения обмена веществ, характерного для субклинического кетоза.

При анализе ОКТ и их фракций у больных субклиническим кето-зом коров (контрольная группа, I серия опыта), содержавшихся на основном рационе хозяйства, было установлена сезонная динамика изменения АсАс. Несмотря на понижение уровня ОКТ, ВН, и ВН/АсАс ко второму исследованию (апрель) относительно исходных величин соответственно на 11,6, 21 и 24,5 %, уровень Ас Ас в этот период напротив повысился на 4.2 % и лить к заключительному исследованию (май) резко понизился по сравнению с первым исследованием на 56,8 %, а со вторым - на 58,6 %.

Данное повышение АсАс в крови больных кетозом животных на фоне общего понижения ОКТ, по-видимому, связано с нарушением синтетических процессов в организме, в частности в печени, и возрастающей степенью токсикоза, вызванной увеличением количества не-доокисленных продуктов обмена, в том числе наиболее токсичной фракции кетоновых тел - АсАс.

2.5. Экономическая эффективность применения оптимизированного рациона

Применение с лечебной целью оптимизированного по микроэлементам рациона у больных субклиническим кетозом коров является экономически эффективным. В результате проведенных мероприятий было дополнительно получено молока, из расчета на одну голову, в размере 225,2 руб. Окупаемость лечебных мероприятий у коров, получавших оптимизированный рацион (опытная группа) составила 3,5 руб на вложенный рубль затрат.

Использование оптимизированного по микроэлементам рациона также является высокоэффективным профилактическим средством нарушения обмена веществ при субклиническом кетозе у высокопродуктивных коров, обеспечивает дополнительное получение молочной продукции на сумму 64,5 руб., из расчета на одну корову. Окупаемость профилактических мероприятий составила 0,28 руб. на вложенный рубль затрат.

t

2.6. Математическое моделирование концентрации кетоновых тел

На основании полученных результатов, а также анализа литера- «

турных данных, нами были выявлены несколько биохимических параметров крови, которые в большинстве случаев сохраняют закономерности взаимосвязи между собой и ОКТ, как у клинически здоровых, так и у больных субклиническим кетозом животных - глюкоза крови и щелочной резерв сыворотки крови.

Для решения поставленной задачи нами был предложен способ математического расчета кетоновых тел по заранее известным значениям уровня глюкозы и щелочного резерва крови с использованием нейросетевого анализа.

Применение алгоритма нейросетевого анализа программы Neural Net Wizard 1.7. была получена расчетная программа НЭТ v. 1.3. (Ней-росетевой Экспресс Тест v 1.З.), вычисляющая кетоновые тела по двум биохимическим показателям (глюкозе и щелочному резерву) со средней ошибкой ±11,2 % от вычисленного величины, что позволяет прогнозировать состояние и направление кетогенеза в организме животного.

3. ВЫВОДЫ

1 Основным этиологическим фактором возникновения субкли- .

нического кетоза у лактирующих коров в учхозе «Пригородное» АГАУ является не сбалансированность рациона по минеральному составу (меди, цинку, кобальту, марганцу и йоду). Предрасполагающими факторами - избыток в рационе жиров и высокое содержание кормовых единиц.

2. Морфологические показатели крови при субклиническом кетозе коров характеризовались эритропенией, гемоглобинемией и лейкопенией

3. Биохимический статус больных коров характеризовался снижением уровня глюкозы до 2,33 ±0,17 ммоль/л, щелочного резерва до

16,32 ± 1,1 ммоль/л и повышением ОКТ до 2,5 ± 0,14 ммоль/л, АсАс -0,95 ± 0,05, ВН - 1,56 ± 0,09 ммоль/л.

4 Снижение уровня общих кетоновых тел в крови больных субклиническим кетозом в конце зимне-стойлого периода сопровождается уменьшением на 21 % концентрации ВН и повышением на 4,2 % АсАс.

5. Применение с лечебной целью оптимизированного рациона по минеральному составу у больных субклиническим кетозом способствовало восстановлению физиологического кетогенеза, повышению уровня глюкозы, щелочного резерва и общего белка в крови, а также оказало положительное влияние на минеральный обмен и процессы гемопоэза.

6. Применение оптимизированного рациона по минеральному составу с профилактической целью у клинически здоровых коров предотвратило нарушение кетогенеза, а также способствовало более быстрому повышению в крови уровня глюкозы и щелочного резерва.

7. Применение оптимизации рациона способствовало дополнительному получению молока от одной коровы с лечебной целью на сумму 225,2 руб. и профилактической - на 64,5 руб. Экономический эффект на рубль затрат с лечебной целью составил 3,5 руб., а с профилактической - 0,28 руб

8 Соотношение фракций кетоновых тел (3-оксимасляной кислоты (ВН) к ацетону с ацетоуксусной кислотой (АсАс) ниже, чем 1,9:1, следует рассматривать, как неспецифический маркер жировой дистрофии печени независимо от уровня ОКТ в крови.

9. Программа экстраполяционного расчета (НЭТ V. 1. 3.) позволяет прогнозировать состояние и направление кетогенеза в организме животного, определяя ОКТ со средней ошибкой ±11,2 % от вычисленного величины по известным значениям уровня глюкозы крови и щелочного резерва сыворотке крови.

4. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. С целью своевременной диагностики субклинического кетоза высокопродуктивных лактирующих коров в ходе диспансеризации необходимо обязательно проводить комплексное биохимическое исследование, включающее в себя количественное определение уровня кетоновых тел и их фракций, а так же концентрации глюкозы и щелочного резерва.

2. Для лечения и профилактики субклинического кетоза высокопродуктивных коров в зонах биогеохимических провинций необходимо применять оптимизированные рационы на основании мониторинга миграции, аккумуляции микроэлементов в биогеоценозе.

5. СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Требухов, А. В Биохимический и морфологический статус крови у коров при кетозе / А. В. Требухов, А. А. Эленшлегер // Актуальные проблемы ветеринарной медицины и биологии - Оренбург,

2003.-С. 148-150.

2. Требухов, А. В Лечение и профилактика субклинического кетоза коров // Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии: Сб. науч. тр. - Томск, 2004. - Т. 4, № 1. - С. 69-70.

3. Требухов, А. В. Способ взятия цельной крови без доступа воздуха и устройство его осуществления // Вестник АлтГАУ. - Барнаул,

2004.-№2(14).-С. 57-58.

4. Требухов, А. В. Сезонные изменения биохимического статуса у коров при субклиническом кетозе // Вестник АлтГАУ. - Барнаул, 2004.-№2(14).-С. 58-61.

_ЛР № 020648 от 16 декабря 1997 г._

Подписано в печать 21.07.2005 г. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Печать ризографная. Гарнитура «Times New Roman». Усл. печ. л. 0,8. Уч.-изд. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ № 27 .

Издательство АГАУ 656099, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98 62-84-26

»14620

РНБ Русский фонд

2006-4 15591

В условиях промышленной технологии ведения животноводства отмечается чрезмерное функциональное напряжение организма животного, его различных органов и тканей, в ряде случаев функционирующих «на грани патологии», что приводит к эволюции старых и появлению новых болезней (А. В. Жаров, И. П. Кондрахин, 1983).

На этом фоне существенно обостряются имеющие место во второй половине XX столетия резкие изменения в условиях кормления и содержания скота, что приводит к развитию нарушения общего обмена веществ, появлению патогенетически взаимосвязанных болезней (И. П. Кондрахин, 1998), которые в современных условиях ведения молочного скотоводства чаще протекают в латентной, атипичной форме. Экономический ущерб, наносимый ими, во много раз превышает потери причиняемые болезнями с клинически выраженными признаками (А. Е. Подшибякин, 1990).

Одним из таких заболеваний, представляющим большое препятствие в увеличение молочной продуктивности животных, является кетоз молочных коров (А. В. Жаров, И. П. Кондрахин, 1983; С. И. Смирнов, 1983; 1984; И. П. Кондрахин, 1998).

Результаты исследований ряда авторов (И. П. Кондрахин, 1980; Ю. А. Кумарь и соавт., 1989) указывают на то, что кетоз отмечается у 23-38 %, а по некоторым данным до 80 % (И. П. Кондрахин, 1981) высокопродуктивных коров. Молочная продуктивность при этом снижается на 10-15 %, причем, даже после проведения комплекса лечебных мероприятий, первоначальная продуктивность животного так и не восстанавливается в полном объеме (Д. Я. Луцкий и соавт, 1978).

Данная патология чаще регистрируется в период глубокой стельности и в начале лактации, как в клинической, так и субклинической формах (С. И. Смирнов, 1984).

К основным причинам кетоза относятся: кормление коров кормами содержащими большое количество белков, при одновременном недостатке углеводов, несбалансированность рационов, ожирение животных, кормление не доброкачественными кормами, нарушения функции желез внутренней секреции, гиподинамия и т.д. (В. М Коропов и соавт., 1961; В. Т. Самохин, 1981; А. А. Алиев, 1986; И. П. Кондрахин, 1989; А. В. Иванов и соавт., 2000).

Таким образом, кетоз являясь полиэтиологическим заболеванием, в процессе своего развития приводит к нарушению всех видов обмена веществ в организме животного, что в свою очередь формирует клиническую картину заболевания.

Несмотря на многочисленные исследования основных механизмов развития данного заболевания и его патогенеза в целом, многие вопросы, связанные с диагностикой, эффективными групповыми лечебно-профилактическими мероприятиями остаются мало изученными. В этой связи актуальным также является и разработка, собственно, диагностических тестов, позволяющих с минимальными материально-техническими затратами оценить степень кетогенеза.

Целью работы явилось: изучение нарушения белково-углеводно-жирового обмена при субклиническом кетозе коров

В задачи исследования входило:

1. Изучить клинико — биохимический статус при субклиническом кетозе коров.

2. Разработать экстраполяционный метод диагностики общих кетоновых тел в крови у коров.

3. Разработать лечебно — профилактические мероприятия при субклиническом кетозе коров с учетом микроэлементозной недостаточности.

4. Дать экономическую оценку лечебно — профилактических мероприятий.

Научная новизна. Впервые были установлены фракционные изменения кетоновых тел в зависимости от сезона года. Разработан способ лечебно — профилактических мероприятий при субклиническом кетозе коров с учетом микроэлементозной недостаточности. Предложен тест (маркер) для диагностики жировой дистрофии печени. Создана компьютерная программа для экстраполяционного расчета кетоновых тел.

Теоретическая и практическая значимость работы. В производственных условиях научно обосновано и апробировано с положительным эффектом лечебно — профилактическое действие оптимизации рациона с учетом биогеохимической провинции.

Результаты исследования используются в учебном процессе по курсу внутренних незаразных болезней сельскохозяйственных животных АГАУ, УрГСХА, ОмГАУ, ИрГСХА.

Разработаны методические рекомендации «Диагностика, лечение и профилактика субклинического кетоза коров» (утв. научно-техническим советом Управления ветеринарии администрации края протокол № 3 от 07.06.2005). Предложено «Устройство взятия цельной крови без доступа воздуха и способ его осуществления» (Рацпредложение № 289 от 29.06.2003).

Апробация работы. Результаты исследований доложены на Международной научно — практической конференции, посвященной 150-летию ветеринарной службы Оренбуржья (2003), научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава АГАУ (2004), а также научной конференции, посвященной 400-летию г. Томска (2004).

Основные положения диссертации доложены и одобрены в отчетах НИР кафедры терапии и фармакологии Института ветеринарной медицины АГАУ 2002, 2003 и 2004 годах.

Публикация результатов исследования. Основные результаты и положения работы изложены в 4 научных статьях.

Основные положения, выносимые на защиту.

1.Изменение фракционного уровня кетоновых тел в крови коров.

2.Клинико-физиологические, морфологические и биохимические показатели крови при субклиническом кетозе коров.

3.Экономическая эффективность лечебно — профилактического применения оптимизированного рациона.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 164 страницах и состоит из следующих разделов: введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуждений результатов исследования, выводов, практических предложений, списка литературы и приложений. Диссертационная работа иллюстрирована 28 таблицами и 27 рисунками. Библиографический указатель включает 205 научных источников, в том числе 52 иностранных.

1. Обзор литературы 1.1. Этиология кетоза

Кетоз коров (Ketosis bovis) — заболевание, характеризующееся нарушением преимущественно углеводно-жирового обмена (Н. А. Уразаев, 1986). Сопровождается расстройством пищеварения, гипогликемией, кетонемией, кетонурией, кетолактией и поражением, вследствие этого, гипофизарно-надпочечниковой системы, щитовидной, паращитовидной желез, печени, сердца, почек и других органов (А. В. Минуллин, 1982; М. Б. Анохин и соавт., 1991; В. Г. Гавриш и соавт., 1996).

Различают первичные, или метаболические кетозы, возникающие на почве погрешностей в кормлении и содержании, и вторичные, которые сопутствуют ацидозам, заболеваниям желудочно-кишечного тракта, акушерско-гинекологическим, некоторым инфекционным и инвазионным заболеваниям, а также кормовым отравлениям (А. В. Жаров, И. П. Кондрахин, 1983; В. Н. Жуленко, 1998; В. Г. Гавриш и соавт., 1996; 1999).

Первые отрывочные сообщения о кетозе у молочных коров относятся к середине XIX столетия. В 1911 г. М. Johnk (цт. по Д.Я. Луцкому, 1978) в моче больных животных впервые обнаружил кетоновые тела и к началу XX века заболевание стало регистрироваться в странах Западной Европы (Германии, Дании, Голландии, Франции и др.), при этом все чаще стали появляться сообщения о нарушении обмена веществ у молочных коров, характерными признаками которого, были кетонемия, кетонурия и гипогликемия (А. В. Жаров, И. П. Кондрахин 1983; А. В. Иванов и соавт., 2000).

В нашей стране кетоз молочного скота, под названием ацетонемия, впервые описали в 1928 г. А. В. Синев и В. А. Бицкий, которые наблюдали его в хозяйствах Ленинградской области (А. В. Синев, М. Н. Феоктистов, 1958). Было установлено, что кетозу подвержены высокопродуктивные животные различных пород в возрасте 3-10 лет, с удоями выше 20 кг молока в сутки, особенно в стойловый период. У них регистрировали: потерю аппетита, снижение веса, молочной продуктивности и случаи нервного расстройства. Печень, погибших от кетоза коров, значительно превышала размеры здорового органа, была желтого цвета и сальная на разрезе (Д. Я. Луцкий и соавт., 1978).

Таким образом, к 30-му году XX столетия было установлено, что нарушение обмена веществ при кетозе сопровождается гипогликемией, кетонемией и кетонурией при наличии клинических и патологоанатомических признаков этих изменений. Было также выявлено лечебное действие глюкозы (А. В. Иванов и соавт., 2000).

В настоящие время в условиях промышленного животноводства кетоз регистрируется во всех странах мира с высокоразвитым скотоводством (А. Стоянов и соавт., 1988).

В зависимости от наблюдаемого признака, времени наблюдения и ряда других рассматриваемых исследователем аспектов, заболевание в различные годы описывалось под разными названиями, отражающими ту или иную характерную сторону проявления болезни: молочная лихорадка, токсикоз беременных, послеродовая эклампсия, хроническая пуэрперальная (послеродовая) дистрофия печени, хроническое несварение желудка у молочного скота, белковая интоксикация и алиментарный токсикоз молочного скота. Однако наиболее характерным синдромом кетоза является накопление кетоновых тел ((З-оксимасляной, ацетоуксусной кислот, ацетона) в крови (кетонемия), в моче (кетонурия), в молоке (кетонолактия). Поэтому считают, что термин «кетоз» наилучшим образом отражает сущность болезни (А. А. Кудрявцев, О. Г. Лысенко, 1971; С. М. Смирнов, 1984; Н. А. Уразаев, 1986).

Как отмечалось выше, кетоз относится к болезням полиэтиологической природы, в возникновении которого ведущее место занимают несколько основных причин: а) высоко-концентратный тип кормления при одновременном недостатке в рационе грубых кормов (сена, сенажа); б) дефицит энергии в фазу интенсивной лактации; в) скармливание не доброкачественных кормов; г) несбалансированность рационов (Н. А. Миронов, 1978; L. Vik-Mo et al. 1984; Ю. А. Гаврилов, 1985; Н. О. Gravert et al., 1986; В. А. Чекан, 1987; С. И. Вишняков, 1988; L. М. Uremovic, Z. Uremovic, 1997; С. С. Хорьков, Е. Н. Балдина, 2003).

Заболевание наиболее ярко проявляется во второй половине стойлового периода и в первые 6-10 недель после отела, когда необходимы большие затраты энергии на образования молока. Кетоз преимущественно наблюдается у высокопродуктивных коров в хозяйствах с высоко-концентратным типом кормления (Н. О. Gravert et al., 1986; Ю.А. Тарнцев и соавт., 1987; J. Danuser et al., 1988).

Исследования ряда авторов (П. Р. Хильберто, 1977; М. Е. Павлов, 1986; И. П. Кондрахин, 1989; JI. Г. Замарин, 1991; М. Ebbesvik, 1994), указывают, что уменьшение удельного количества концентратов в структуре рационов с 50% до 24-30 % при одновременном увеличение количества сена до 34-40 %, приводит к сокращению случаев кетоза в 2,5 раза.

Недостаток энергии и кетогенная ситуация в фазу интенсивной лактации возникает преимущественно у высокопродуктивных животных, вследствие потребления большого количества концентрированных кормов, которые в свою очередь способствуют смещению соотношения летучих жирных кислот (ЛЖК) в рубцовом содержимом в сторону повышения уровня масляной кислоты, снижения содержания пропионовой кислоты и возрастанию концентрации аммиака (И. П. Кондрахин, 1989).

Возникновение кетоза многие исследователи (С. Demarquilly, 1983; М. Е. Павлов, 1986; С. С. Хорьков, Е. Н. Балдина, 2003), связывают со скармливанием животным кислых кормов (силоса, сенажа и др.), содержащих уксусную и особенно масляную кислоту свыше 0,2 %. Масляная кислота является предшественником образования кетоновых тел. При торможении цикла трикарбоновых кислот (ЦТК) из активированной уксусной кислоты образуются, в конечном итоге, кетоновые тела (Г. Г. Щербаков и соавт., 2002).

Субклинический кетоз у коров может возникнуть и в том случае, если суточные рационы содержат более 800 г сырого или 600 г переваримого жира (И. П. Кондрахин, 1989). Избыток его также приводит к изменению видового состава микрофлоры рубца и смещению ЛЖК в нем (A. Singleton, 1988).

Нередко причиной кетоза коров является не сбалансированность рационов по минеральному составу. Хронический дефицит микроэлементов в кормах, а равно как и в организме животных, наиболее распространены в зонах биогеохимических провинций.

Существенным фактором, способствующим возникновению как манифистирущего, так и скрытого кетоза у коров, служит гиподинамия, нарушение зоогигиенических и санитарных правил содержания и ухода за животными (стрессы, высокая влажность воздуха и повышенная концентрация в нем вредных газов) (В. С. Карпов, 1970; J1. Т. Азярян и соавт., 1978; В. Г. Гавриш и соавт., 1996). Гиподинамия ведет к снижению использования кетоновых тел на энергетические нужды в процессе мышечной деятельности и накоплению их в организме (И. П. Кондрахин, 1981). Недостаток кислорода и накопление других газообразных продуктов метаболизма животных, способствует недостаточной утилизации кетоновых тел в организме, что приводит к развитию кетонемии (Н. А. Уразаев, 1986).

Кроме того, к развитию болезни предрасполагают следующие факторы: нарушение функции гипофиза и надпочечников в период лактации и беременности; хронический недостаток в рационах комплекса важнейших витаминов (А, Е, Д и каротина) и высокое содержания в кормах нитратного азота и калия (Б. Н. Шестаков, 1980; А. В. Жаров, И. П. Кондрахин, 1983; А. А. Аконов и соавт., 1985; С. П. Долецкий, С. Карим-Хашими, 1987; С. М.

Аймуханов, 1988; П. П. Достоевский, 1990; Н. М. Алтухов и соавт., 1996; В. П. Шишков, 1998).

Ожирение коров в фазу затухания лактации и сухостоя также является предрасполагающим фактором начала развития кетоза в фазу максимальной лактации. Развитию заболевания способствует нарушение функции печени, обеднения её гликогеном и жировое перерождение (А. Г. Савойский и соавт., 1982; Н. J. West, 1990; Т. Andrews, 1998; A. R. Hippen et al., 1999).

Определенную роль в этиологии заболевания играет и генетический фактор. Средняя распространенность кетозов среди потомства быков-носителей гена предрасположенности составляет 4,2 %, а коэффициент наследуемости - 0,18. При этом в молоке, подверженных кетозу коров, наблюдается повышенное содержание лактозы и низкое содержание протеина, по сравнению с генетически устойчивыми животными. Последние, вместе с тем, отличаются пониженной племенной ценностью по удою (Г. Н. Вяйзенен, А. Е. Болгов, 1982; J. Danuser, С. Gaillard, 1990; F. Klug, Н. Von Franz, 1991; Н. Н. Кочнев, 1993; Т. Е. Dorp et al., 1998).

Таким образом, выше указанное свидетельствует о полиэтиологической природе рассматриваемого заболевания и подтверждает сложность его генеза.

1.2. Патогенез

Предрасположенность жвачных к кетозу обусловлена, прежде всего, тем, что источниками синтеза глюкозы и жирных кислот в их организме являются ЛЖК, образующиеся под действием микрофлоры преджелудков в процессе брожения углеводов (клетчатки, крахмала, Сахаров) (А. М. Колесов, 1971).

В рубце сахара быстро ферментируются с образованием уксусной, пропионовой и масляной кислот, повышают эффективность усвоения азота корма микрофлорой и откладываются в них в виде полисахаридов, обеспечивая более полное переваривание клетчатки. Крахмал повышает утилизацию корма, но медленнее ферментируется с образованием пропионовой кислоты (Н. В. Курилов, Н. А. Севастьянова, 1978). В результате бактериальной ферментации сахара и крахмал корма расщепляются почти полностью, а клетчатка — более чем наполовину (Р. Даугерт, 1984; И. П. Кондрахин, 1989).

При оптимальном, кормлении соотношение ЛЖК в содержимом рубца составляет: 65 % уксусной, 20 % пропионовой и 15 % масляной кислоты (И. П. Кондрахин, 1981). Однако наиболее выраженным гликогенным эффектом обладает лишь пропионовая кислота, из которой и образуется в основном глюкоза крови (Н. А. Уразаев, 1986). Уксусная кислота не обладает сильным гликогенным эффектом и ее введение в рубец не вызывает увеличения глюкозы в крови, так как единственный путь ее превращения в глюкозу проходил бы через ацетил-КоА в цикле Кребса. Но при вовлечении молекулы ацетил-КоА в этот цикл, из-за потери 2-х углеродных атомов в нем в виде С02, не происходит чистого прироста щавелево-уксусной кислоты (ЩУК), а имеет место лишь ее регенерация, и значит, синтез глюкозы не возможен (А. Я. Батраков, 1980; А. А. Алиев, 1997).

Масляная кислота является мощным кетогенным средством, роль которой установили в 1964 году С. И. Смирнов и соавт., путем введения коровам растворов масляной кислоты в дозах и концентрациях, примерно соответствующих её поступлению с недоброкачественными кормами (С. И. Смирнов, 1984; М. Е. Павлов, 1986). Выяснилось, что в процессе синтеза ацетил-КоА, из неё конечным продуктом образуется ацетоуксусная кислота, которая при недостатке в организме предшественников ЩУК переходит в ацетон и р-оксимасляную кислоту (С. Remesy et al., 1984).

Избыток белка в рационе сопровождается обогащением организма кетогенными аминокислотами (лейцин, фенилаланин, тирозин, триптофан, лизин), в процессе превращения которых образуется свободная ацетоуксусная кислота (Н. А. Миронов, 1978). Механизм ее образования связан с тем, что при высоком содержании протеина в рационе на фоне низкого сахаропротеинового отношения (ниже единицы), дефиците сырой клетчатки и плохом качестве скармливаемого сена, в рубце образуется большое количество аммиака, который в процессе микробиального синтеза усваивается лишь частично (С. И. Вишняков, 1988).

Повышение концентрации аммиака приводит к нарушению рубцового пищеварения, снижению рН рубцового содержимого, поступлению в кровь большого количества масляной и молочной кислот, аммиака и др. (JI. В. Даугнора, 1987).

При этом всосавшийся аммиак током крови доставляется в печень, где из него образуется мочевина, часть которой выделяется с мочой, а другая со слюной вновь поступает в рубец (И. П. Кондрахин, 1989). Однако, избыточное поступление из преджелудков аммиака оказывает отрицательное воздействие на внутриклеточный обмен организма. Аммиак тормозит реакции ЦТК в митохондриях клетки за счет подавления регенерации ЩУК (Н. А. Уразаев, 1986). Данный эффект наблюдается вследствие неоднозначного воздействия аммиака на компоненты цитратного цикла, в результате, с одной стороны, он облегчает превращение ЩУК в аспаргиновую кислоту и тем самым уменьшает ее концентрацию, с другой -вызывает усиленное образование глутаминовой кислоты из а-кетоглутаровой кислоты и тем самым прерывает цикл Кребса (Й. Тодоров, 1963; В. Н. Топарская, 1970; JI. М. Шмуйлович, Д. Я. Луцкий, 1980). В результате затрудняется окисление ацетил-КоА и образуется большое количество ацетоуксусной кислоты и ацетона.

Таким образом, несбалансированность рационов по основным питательным элементам, в т. ч. макро- и микроэлементам способствует нарушению рубцового пищеварения, изменению не только видового состава его микрофлоры, но и уменьшению количества бактерий и инфузорий в нем

A. Zerbracki, 1986; JI. В. Даугнора, 1987), что в свою очередь приводит к изменению соотношения ЛЖК в рубце и понижению рН (6,5 и ниже). В рубцовом содержимом снижается концентрация пропионовой кислоты, возрастает уровень масляной, уксусной, молочной и др. кислот (М. Е. Павлов, 1986; A. Zerbracki, 1986; И. П. Кондрахин, 1989).

Дефицит пропионовой кислоты и глюкозы в организме, особенно в первые 2 месяца лактации, сопровождается торможением реакции окисления ацетил-КоА в ЦТК, и способствует образованию большого количества кетоновых тел (L. Vik-Mo et al., 1984; P. L. Kunz et al., 1985; G. De Boer et al., 1985; А. В. Жаров, 1983; 1994; H. O. Gravert, L. Diermann, 1986; И. П. Кондрахин, 1989). При этом, вследствие увеличения недоокисленных продуктов обмена, в т. ч. кетоновых тел, происходит уменьшение щелочного резерва крови, а следовательно, развитие ацидоза и деминерализации костей (И. П. Кондрахин, 1980; Б. Н. Шестаков, 1980).

Недостаток углеводов в организме животного активизирует процессы гликолиза и гликогенолиза (Д. Я. Луцкий, В. А. Чекан, 1981; С. Remesy et al., 1984) за счет активизации в мышечной ткани адреналином, а в печеночной — адреналином и глюкагоном, соответственно мышечной и печеночной фосфорилазы (Л. Рачев и соавт., 1967; В. Б. Розин, 1994).

Тем не менее, весь запас гликогена в организме не может покрывать энергетические потребности более суток (А. А. Алиев, 1997). Это обстоятельство объясняет происходящий параллельно с гликолизом и гликогенолизом процесс мобилизации липидов из жировых депо, вызываемый сигнальными молекулами гормонов — адреналина и глюкагона, а также стероидами надпочечников (А. Н. Голиков и соавт., 1991). Они стимулируют гидролиз триглицеридов в адипоцитах, транспорт из адипоцитов свободных жирных кислот (этому во многом способствует альбумин плазмы) и доставку жирных кислот кровью к различным органам. Напомним, что по мере повышения плазменного содержания глюкагона уровень инсулина падает, что приводит к ускоренной мобилизации жирных кислот, сопряженной с пониженной утилизацией глюкозы (Р. М. Кон, К. С. Рот, 1986; Д. Я. Луцкий, В. А. Чекан, 1981).

В гепатоците жирные кислоты вовлекаются в процессы Р-окисления, активируются до соответствующих ацил-КоА-производных, которые в конечном итоге расщепляется до ацетил - КоА.

Таким образом, синтез кетоновых тел в печеночной ткани развивается следующим образом. Образующийся в большом количестве ацетил-КоА, в результате компенсаторного расщепления жиров, не способен полностью использоваться в ЦТК из-за недостатка ЩУК, а также из-за торможения участвующего в этом процессе «пускового» фермента (цитратсинтетазы) увеличенным количеством пальмитил-КоА образующейся при мобилизации жиров. При этом избыточное количество ацетил-КоА, также не может адекватно включиться в оксиметилглютариловый цикл (ОМГ), для чего необходим синтеза малонил — КоА, а фермент, участвующий в данном процессе ацетил—КоА—карбоксилаза (Рис. 1, 1аа) ингибирован недостатком своего кофактора — лимонной кислоты (образующейся при взаимодействии ЩУК и ацетил-КоА в ЦТК). В результате происходит образование ацетоацетил-КоА не через малонил-КоА, а посредством тиолазного пути обмена «открывающемуся» при высоких концентрациях ацетил-КоА при помощи фермента ацетоацетил-КоА-тиолазы (Рис. 1,16) (Л. Рачев, 1967).

Тиоэфирная связь ацетоацетил-КоА расщепляется довольно сложным путем. С помощью некоторых ферментов (деацилазы, тиоэстеразы, гидролазы, трансферазы, редуктазы и дегридрогеназы) возможно прямое деацилирование, однако по данным P.M. Кон и К.С. Рот (1986) это редко реализуемый путь. Альтернативно ацетоацетил-КоА и ацетил-КоА соединяются (ОМГ-КоА-синтетазой), и впоследствии окси-метилглютарил-КоА (ОМГ-КоА) расщепляется (ОМГ-КоА-лиазой), образуя ацетил-КоА и ацетоацетат (Рис.1). ащти-КвА КоА

СОг

ЖИРЫ

C-Cth-CO~SKoA Цац АДф * * малонил-Ш

Ф ут лтфЧЫ ff

CHfCO~SKoA

УГЛЕВОДЫ

-АЦЕТИА-КоА , {С2~пкла)

CHfCO-CHj-COSKaA ацетоацетал-КоА КоА ш#гилКол\гН}а

НО СЦ} КоА mC-Cff2-C-CH2-CQ~SKcA Э-ОКСИ-З-МЕТИАГАЮТАРИЛ-КоА мн мебалонат \ „ пкол.

1 : НцО — , { лейцин

• /j холестерин " •. r-St

Сукцунат. Сукцинил/Со. о

СНгЪ-СН3 /цетон

CHfCO-CHf-COOH

СО* АЦЕТОУКСУСНАЯ КИС. (АЦЕТОАЦЕТАТ)

СНАД-ffg

НАД

CHrMOH-CHg-COOH р-ОКСММАСАЯНА Я КИС. • [ОМ 3-ОКСИбУТИРАТ] Ш-+ЩАТФ

1АМф*ф-ф

CHjCHOH-CHfCO~SKoA D(r) З-оксибитирм-КоЛ

CHj-CHOH-CMfCO^SKoA L (*)3~оксибутирил -КоА te^ ацетил - КоА-карбоксилаза jfo ацетоацетил-КоА-тиолаза ацетил-КоА-ацетилтрансфераза, ji-кетоггшолаза)

С£\ охсиметилглютарил - КоА -синтаза (fiMГ-КоА-конденсирующий энзим)

5) оксиметилелютарил-КоА -лиаза (ОМГ-КоА-расщепляющий энзим, омг-КоА - десмолаза)

4) оксиметилглютарил-КоА-редуктаза (Т) ацетоацетил -КоА-деацилаза (ацетоацетил -КоА -гидролаза)

ЭНЗИМЫ:

7) ацетоацетил - глютатион-тиоэстераза

7) ацетоацетил-глютатион-гидролаза в) КоА-трансфераза р-кето кислот сукцинил -КоА-трансфераза, тиофораза)

5) ацил-КоА-синтетаза(актибирующии жирные кислоты энзим, ацетоацета'т тиокиназа) ю) fi-оксибутират - дегидрогеназа р-оксибутирил - КоА - эпимераза р-гивроксибутирил -КоА-рацемсза)

7з) ацетоацетил - Ко А -редуктаза м) D(-) /з-гидраксидутирил-КоА - дегидрогеназа (fS) L(*■)/)-гидроксибутирил -КоА -дегидрогенса

Рис. 1. Пути метаболизма нормального обмена кетоновых тел (по JT. Рачеву и соавт., 1967)

При этом, переход ОМГ-КоА в меловат, а затем в холестерин уменьшен из-за низкой активности ОМГ-КоА-редуктазы, и ОМГ-КоА-лиазы, что приводит к снижению использования ацетил-КоА в биосинтезе холестерина. С другой стороны, при адекватном поступление углеводов и нормальной энергетической обеспеченности, ацетоацетил-КоА почти полностью превращается в холестерин (Н. 3. Хазипов, А. Н. Аскарова, 2001).

Следует отметить, что количество образовавшегося ацетил-КоА в процессе глюконеогенеза на первоначальном этапе проходящего из жирных кислот, зависит от степени упитанности организма животного. Поэтому очевидно, что ожиревшие животные болеют кетозом гораздо чаще и опаснее, чем животные со средней упитанностью (А. В. Иванов и соавт., 2000).

Усиленный липолиз при кетозе усугубляет начавшийся во время ожирения процесс жировой инфильтрации печени (И. П. Кондрахин, 1989), нарушается ее нейтрализующая, ферментно- и белковообразующая функция, при этом степень поражения печени в виде гепатоза определяет сущность и характер болезни (А. В. Жаров, И. П. Кондрахин, 1983; В. Г. Гавриш и соавт., 1996).

При патологоанатомическом исследовании печени при кетозе выявляют: печень увеличена (иногда в 1,5 - 2 раза), дряблая, желтовато-оранжевого цвета. На разрезе поверхность сальная, на ноже при разрезе органа всегда остается жирный налет (А. В. Жаров и соавт., 1999). Желчный пузырь растянут, желчь густая, тягучая (И. П. Кондрахин, 1989; В. П. Шишков, 1998).

По данным ряда авторов (Д. Я. Луцкий и соавт., 1978; И. В. Стряпунина, 1998), наряду с признаками углеводной и белковой (зернистой) дистрофией, по мере нарастания патологического процесса регистрируется жировая инфильтрация, различная по степени и локализации — от мелкокапельной перилобулярной и периваскулярной до крупнокапельной центролобулярной. Дистрофические изменения гепатоцитов проявляются процессами вакуолизации и просветлением цитоплазмы клеток, более или менее выраженным набуханием и разрушением эндоплазмотического ретикулума, мембран митохондрий и крист, уменьшением количества рибосом, увеличением липосом, капель липидов и гранул гликогена в форме недоступной для его утилизации. Погибшие клетки, сливаясь, образуют поля микронекрозов, вокруг которых наблюдается интенсивные отложения в клетках пигмента липофусцина. Ультраструктурно выявляют изменение рельефа наружных контуров ядер с тенденцией к их сморщиванию и уменьшению в размерах, потери связи рибосом и полисом с ядром.

Кетоновые тела у жвачных образуются в печени, почках, стенках преджелудков и молочной железе, окисление их происходит в сердце, мышцах, почках, легких, молочной железе и других органах, кроме головного мозга в отличие от моногастричных животных и человека (С. Remesy et al., 1984). Организм по закону безусловных рефлексов посредством ЦНС выделяет излишки кетоновых тел и недоокисленных продуктов через кожу (потовые железы), легкие, почки и молочную железу (В. А. Чекан, 1987; JL Н. Кузьмина, 1988; A. Anon, 1988). Выделяются они из организма в виде натриевых солей, ацетоуксусной кислоты, ацетона и других соединений.

Присутствие длительное время в крови избыточного количества кетоновых тел и большого количества недоокисленных продуктов обмена вовлекает в патологический процесс нервную систему, которая с одной стороны, подвергается токсикозу, а с другой - испытывает острый недостаток глюкозы, которая является основным питательным продуктом нервных клеток. Это обусловливается тяжелыми расстройствами функции коры головного мозга, что клинически проявляется торможением или возбуждением двигательных центров головного мозга (В. Г. Гавриш и соавт., 1996).

Кроме того, продолжительное воздействие кетоновых тел, концентрация которых даже незначительно превышает физиологические пределы, приводит к вовлечению в патологический процесс нейроэндокринной системы гипоталамуса, гипофиза и коры надпочечников, яичников, а также печени, сердца, почек и других органов; в них возникают дистрофические изменения, нарушается их функция (Ю. А. Гаврилов и соавт., 1985; П. К. Мачульский, 1990; Б. М. Анохин и соавт., 1991). Под влиянием кетоновых тел усиливается или тормозится выделение АКТГ передней доли гипофиза, который стимулирует секрецию гормонов коры надпочечников, регулирующих углеводный обмен (В. Б. Розин, 1994).

У животных, больных кетозом, содержание в сыворотке крови IgA, IgM, IgG ниже, чем у здоровых (Г. Г. Щербаков и соавт., 2002). Низкое содержание иммуноглобулинов наблюдается и у телят, полученных от больных субклиническим кетозом коров, при этом уровень кетоновых тел в их крови значительно выше, по сравнению с телятами, рожденными от здоровых животных (J. Klimes et al., 1989).

Как отмечалось выше, не маловажную роль в развитие субклинического кетоза играет хроническая недостаточность в рационах молочных коров макро- и микроэлементов, которая приводит к нарушению обмена углеводов и углеводно-белковых комплексов, а также снижению минерализации костной ткани (А. М. Самохин, 1988). Это особенно характерно для биогеохимических провинций, в которых содержание тех или иных макро- и микроэлементов может колебаться в значительных пределах.

Исследованиями ряда авторов (С. П. Долецкий и соавт., 1987; Н. А. Судаков и соавт., 1987; Л. Г. Замарин и соавт., 1991; А. А. Эленшлегер, 1998; 1999; С. В, Малкина, 2002; Г. Г. Щербаков и соавт., 2003) установлено, что у большинства коров, находящихся в биогеохимической зоне обедненной кобальтом, йодом, цинком, медью, марганцем и молибденом, наблюдается субклинический кетоз и энзоотическая остеодистрофия, у новорожденных телят — рахит, гипотрофия, анемия, диспепсия, А и Д гиповитаминозы. Указанные заболевания могут возникать из-за недостатка микроэлементов, протекать на фоне микроэлементозов и усугубляться ими.

В легких случаях, особенно при субклиническом кетозе и в начальной стадии клинического проявления заболевания, устранение основного этиологического фактора и своевременная лечебная помощь приводит к выздоровлению, при этом в тяжелых и (или) запущенных случаях, когда животное болеет более месяца, кетоз часто осложняется вторичной остеодистрофией, гепатодистрофией, миокардиодистрофией, интерстициальным нефритом, и как следствие — значительно труднее поддается лечению. В таких случаях животные зачастую теряют хозяйственную ценность и выбраковываются.

Тем не менее, правильное комплексное лечение обеспечивает хороший эффект и при тяжелом хроническом течении данного заболевания (А. В. Жаров, И. П. Кондрахин, 1983; А. А. Алиев, 1986).

ВЫВОДЫ

1. Основным этиологическим фактором возникновения субклинического кетоза у лактирующих коров в учхозе «Пригородное» АГАУ является не сбалансированность рациона по минеральному составу (меди, цинку, кобальту, марганцу и йоду). Предрасполагающими факторами - избыток в рационе жиров и высокое содержание кормовых единиц.

2. Морфологические показатели крови при субклиническом кетозе коров характеризовались эритропенией, гемоглобинемией и лейкопенией.

3. Биохимический статус больных коров характеризовался снижением уровня глюкозы до 2,33 ±0,17 ммоль/л, щелочного резерва до 16,32 ± 1,1 ммоль/л и повышением ОКТ до 2,5 ±0,14 ммоль/л, АсАс — 0,95 ± 0,05, ВН — 1,56 ± 0,09 ммоль/л.

4. Снижение уровня общих кетоновых тел в крови больных субклиническим кетозом в конце зимне-стойлого периода сопровождается уменьшением на 21 % концентрации ВН и повышением на 4,2 % АсАс.

5. Применение с лечебной целью оптимизированного рациона по минеральному составу у больных субклиническим кетозом способствовало восстановлению физиологического кетогенеза, повышению уровня глюкозы, щелочного резерва и общего белка в крови, а также оказало положительное влияние на минеральный обмен и процессы гемопоэза.

6. Применение оптимизированного рациона по минеральному составу с профилактической целью у клинически здоровых коров предотвратило нарушение кетогенеза, а также способствовало более быстрому повышению в крови уровня глюкозы и щелочного резерва.

7. Применение оптимизация рациона способствовало дополнительному получению молока от одной коров с лечебной целью на сумму 225,2 руб. и профилактической — на 64,5 руб. Экономический эффект на рубль затрат с лечебной целью составил 3,5 руб., а с профилактической - 0,28 руб.

8. Соотношение фракций кетоновых тел Р-оксимасляной кислоты (ВН) к ацетону с ацетоуксусной кислотой (АсАс) ниже, чем 1,9:1, следует рассматривать, как неспецифический маркер жировой дистрофии печени независимо от уровня ОКТ в крови.

9. Программа экстраполяционного расчета (НЭТ v. 1.З.), позволяет прогнозировать состояние и направление кетогенеза в организме животного, определяя ОКТ со средней ошибкой ±11,2 % от вычисленного величины по известным значениям уровня глюкозы крови и щелочного резерва сыворотки крови.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. С целью своевременной диагностики субклинического кетоза высокопродуктивных лактирующих коров в ходе диспансеризации необходимо обязательно проводить комплексное биохимическое исследование, включающее в себя количественное определение уровня кетоновых тел и их фракций, а так же концентрации глюкозы и щелочного резерва.

2. Для лечения и профилактики субклинического кетоза высокопродуктивных коров в зонах биогеохимических провинций необходимо применять оптимизированные рационы на основании мониторинга миграции, аккумуляции микроэлементов в биогеоценозе.