+375 (152) 48-33-24

г.Гродно, ул. Санаторная, 1

Новости

08.11.2020
Катионно-анионный баланс у коровы

Зачем регулировать катионно-анионный баланс у коровы?..

 

Одним из наиболее часто встречающихся нарушений обмена веществ у дойных коров, является послеродовая гипокальциемия. Особенно подвержены ей те коровы, которые имели несколько отелов (более, чем 2 - 3). Данное заболевание наносит значительный экономический ущерб молочному скотоводству. Послеродовую гипокальциемию можно предотвратить, если обеспечить регулируемый катионно-анионный баланс кормления коровы. Установлено, что специальный рацион кормления с высоким содержанием анионов в сухостойный период снижает опасность послеродовой гипокальциемии у коров.

 

 

Воздействие анионной диеты направлено на устойчивую мобилизацию кальция непосредственно из костей или изменение потерь кальция из организма через почки.

По данным литературы [I.J. Lean et al., 2006], на послеродовую гипокальциемию может приходится болеет 22-30 % заболеваний коров голштинской породы с уровнем продуктивности более 6500 кг молока. Это является весомой причиной потери производительности, а из-за несвоевременного и неэффективного лечения – возникает гибель коров.

Гипокальциемия в первые дни после отела являются основой патогенеза послеродового пареза и ряда других патологических состояний. У коров с низким кальцием отмечается склонность к другим болезням (задержание последа, выпадение матки, медленная субинволюция и эндометрит, смещения сычуга, кетоз, мастит).

Установлено, что клиническое проявление послеродового пареза чаще (в 4 раза) наблюдается у коров, начиная с третьего отела, и редко его диагностируют у первородящих, что обусловлено особенностями функционального состояния околощитовидных желез у коров старше 5-летнего возраста.

В основе патогенеза послеродового пареза лежит резкое уменьшение содержания кальция в сыворотке крови сразу после отела. Гомеостаз кальция у высокопродуктивных коров нарушается из-за чрезмерного повышения его потерь в начале лактации вследствие секреции в молозиво, которое содержит примерно 2,3 г / л кальция. Таким образом, корова теряет с 10 литрами молозива около 23 г кальция за первое доение, что в 9 раз больше, чем содержится в плазме крови (2,5-3 г), и более чем вдвое кальция, находящегося в экстрацеллюлярном пространстве (9-10 г).

Количество кальция, абсорбированного из кормов, недостаточно для обновления этих расходов за первые сутки, но этого достаточно для развития гипокальциемии.

Организм животного мобилизирует резервы для нормализации содержимого сывороточного кальция:

а) через увеличение его абсорбции в желудочно-кишечном тракте;

б) повышением реабсорбции кальция в почках;

в) перераспределением из костных резервов.

Однако этих мероприятий недостаточно, в связи с низкой секрецией паратгормона у коров возрастом 5 и более лет [Radostits O.M., 1994].

Паратгормон (ПГ) мобилизирует кальций из костей, увеличивает его реабсорбцию в почках, стимулирует синтез кальцийтриола – 1,25(ОН) 2D3 в проксимальных канальцах почек. В свою очередь 1,25(ОН) 2D3 активирует синтез в слизистой оболочке тонких кишок кальциесвязывающего белка (Ca3Б), который стимулирует абсорбцию кальция.

После родов лактационные потери кальция возобновляются благодаря большому количеству активных остеокластов и стимуляции синтеза в энтероцитах под воздействием 1,25(ОН) 2D3 кальциесвязывающего белка. ПГ опосредствовано [через 1,25(ОН) 2D3] улучшает абсорбцию кальция из кормов, которая составляет в среднем 38 %.

Количество кальция в рационе не снижает частоту случаев послеродового пареза, если скармливается на более высоком уровне, чем это необходимо корове. Установлено, что частота случаев пареза не отличалась в случае скармливания кальция от 0,5 до 1,5 % от сухого вещества корма [Thilsing-Hansen T., 2002].

Существуют физиологичные основы защитной роли магния в патогенезе послеродового пареза, поскольку магнию принадлежит важное значение в гомеостазе кальция. Доказано, что у коров с гипомагниемией менее эффективно возобновляется уровень кальция после его стремительного снижения в результате внутривенного введения натрия ЕДТА, чем у коров с оптимальным содержанием магния. Также установлено, что уровень мобилизации кальция во время родов был ниже, когда коровы в предродовой период получали обедненный по магнию рацион. Это происходило потому, что магний необходим для секреции паратиреоидного гормона и синтеза 1,25(ОН) 2D3. Следует отметить, что в состоянии гипомагниемии почки и кости менее чувствительны к ПГ.

ПГ повышает почечную канальциевую реабсорбцию магния, потому почки меньше выделяют магния, которые абсорбировались и, как следствие, уровень магния в крови коров с типичным послеродовым парезом повышен. Однако при недостаточном количестве магния в рационе или нарушения абсорбции в кишечнике концентрация его в плазме крови меньшая 1,85 мг/100 мл (0,76 ммоль/л) через потери с молоком. Оптимизация уровня магния в предродовом рационе является важным фактором для снижения случаев послеродового пареза.

Эффективность абсорбции магния из кормов варьирует от 11 до 37 %, большинство значений находят в пределах 20–30 %. Причиной снижения абсорбции магния в кишечнике может быть относительно высокий уровень калия (1,62 %) в рационе. Содержание магния в рационе в конце периода сухостоя должно составлять 0,35–0,40 % сухого вещества с тем, чтобы иметь уверенность в адекватной его абсорбции.

Также, существенным прогностическим фактором риска развития послеродового пареза является содержание фосфора в рационе. Высокая концентрация фосфора в крови подавляет активность почечной 2,5- гидроксихолекальциферол-1α9,4,5;-гидроксилазы. Коэффициент абсорбции фосфора, по данным исследований, колеблется от 50 до 70 %.

Абсорбция фосфора зависит от многих факторов: возраста, массы тела, физиологического состояния, потребления сухого вещества и фосфора, соотношения кальция и фосфора, концентрации в кормах алюминия, кальция, железа, магнию, марганцу, калия и жира, кишечного pН и источников фосфора (сено, концентраты, неорганические минеральные добавки, фосфор слюны).

Суточная потребность коров в фосфоре составляет 40–50 г, уменьшение его содержания в рационе до 25 г на сутки может привести к развитию гипофосфатемии, а при содержимом больше 80 г повышается риск развития послеродового пареза.

Позже была подтверждена большая склонность к заболеванию животных, которые получали рацион с высоким содержанием катионов, особенно натрия (Na+) и калия (K+), которые влекли развитие алкалоза на протяжении последних 3–5 недель стельности, тогда как рацион с высоким содержимым анионов, главным образом хлорида (Cl-) и сульфата (SО42-), предупреждал его.

Катионно-анионный баланс (КАБ) – более важный показатель в прогнозировании послеродового пареза, чем потребление кальция. Кальций кормов в некоторой степени влияет на частоту послеродового пареза, однако не линейно. Высокий и низкий уровни кальция в рационе меньше связаны с частотой случаев послеродового пареза, чем высокая концентрация кормового калия, которая существенно влияет на рост их количества.

Комплексный подход к кислотно-щелочному балансу (КЩБ), общеизвестному как количественный анализ кислотно-щелочного статуса, был предложен канадским физиологом Stewart в 1981. Вместо фокусирования внимания исключительно на гидрокарбонатной системе, как это происходит при традиционных методах, количественный анализ дает возможность учитывать все переменные, которые влияют на кислотно-щелочной статус.

Независимые факторы, которые отвечают за изменения КЩБ, следующие:

а) парциальное давление двуокиси карбона;

б) сильная ионная разница;

в) общая концентрация слабых кислот (преимущественно протеинов). Термин «сильные ионы» указывает на высокодиссоциированные ионы, которые не метаболизируются.

Разницу между общим количеством сильных катионов и анионов в крови называют сильной ионной разницей. Все другие показатели, которые обычно используются для оценки КЩБ (например, pН или гидрокарбонаты), являются зависимыми и изменяются только тогда, когда изменяются один или больше независимых факторов.

В соответствии с этой теорией, в любом взятом растворе, включая жидкости организма, количество моль положительно заряженных частиц (катионов) должно равняться количеству моль отрицательно заряженных ионов (анионов), а концентрация ионов водорода (H+) и гидроксильных ионов (OH-) является спрягающей величиной, то есть произведение  [H+]*[OH-] всегда равняется константе диссоциации воды (приблизительно 1*10-14):

Поскольку pН – это отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода (pН= -lg [H+]), то отсюда следует, что величина pН раствора зависит от разницы между количеством отрицательно и положительно заряженных частиц в растворе.

Если положительно заряженные частицы прибавить к раствору, такому как плазма крови, количество Н+ катионов уменьшается, а OH- анионов – увеличивается для того, чтобы поддержать электронейтральность раствора (раствор становится более щелочным). Напротив, добавление анионов к раствору вызывает повышение Н+ и снижение OH- для поддержки электронейтральности раствора, и pН раствора снижается.

Главные достижения относительно влияния кормления на КЩБ, основаны на метаболизме органических кислот и желудочно-кишечной абсорбции щелочей и кислот. Органические кислоты, как известно, тратят гидрокарбонат в реакции: органическая кислота + HСО3 = органический анион + CО2.

Как выше описанное применить на практике? Если «подкислить» рацион, то это приводит к освобождению катионов (включая кальций) в кровь для коррекции её pН. Следовательно, перед отёлом концентрация гидроксипролина плазмы (маркера активности костной резорбции) и ионизированного кальция будут более высокими у коров, которые получали рацион с увеличенным содержанием анионов. Если коровы имеют положительный кальциевый баланс (избыточный кальций), то этот минерал поступает в экстрацеллюлярную жидкость и экскретируется с мочой. Кальциевая реабсорбция в почечных канальцах подавляется метаболическим ацидозом, который приводит к повышению кальциевой экскреции. Повышение костной резорбции может быть частично результатом повышения потерь кальция с мочой со следующим снижением содержимого кальция в сыворотке и повышением уровня паратгормона (ПГ) и 1,25(ОН) 2D3 для поддержания концентрации кальция.

В крови коров с послеродовым парезом установлена высшая концентрация ПГ и 1,25(ОН) 2D3, чем без него. Таким образом, для активации поступления в кровь кальция из костей необходимо не только достаточное количество ПГ, но и проявление его активности, которое зависит от кислотно-основного баланса организма (КЩБ). Сдвиг его в кислую сторону (компенсированный метаболический ацидоз) активирует действие ПГ, повышает ответ тканей на ПГ.

Действительно, коровы, которым скармливали рацион с высоким содержанием K+ и Na+ перед родами, имели низкую плазменную концентрацию 1,25(ОН) 2D3, невзирая на более тяжелую гипокальциемию. Эти оба физиологических процесса регулируются ПГ. Рецепторы ПГ на поверхности костей и клеток почек изменяют свою конформацию (структуру) при высоких значениях pН.

Важным определяющим фактором риска послеродового пареза является кислотно-основной баланс организма коровы во время родов. Метаболический алкалоз (ощелачивание) снижает физиологичную активность ПГ, в результате чего резорбция костей и продукция 1,25(ОН) 2D3 снижаются.

 

Величина pН крови влияет также на фракционный состав кальция. То есть, ионизация кальция зависит от pН крови: при ацидозе содержание ионов кальция повышается, при алкалозе – снижается поскольку с развитием ацидоза H+ конкурируют из Ca2+ за места связывания с белком, который приводит к повышению содержимого ионизированного кальция в плазме. Снижение pН на 0,1 приводит к повышению концентрации ионизированного кальция, тогда как алкалоз способствует повышению связывания Ca2+ с белками и снижению концентрации ионизированной фракции кальция.

Пребывание коров во время второго периода сухостоя в состоянии компенсированного метаболического ацидоза является важным фактором профилактики гипокальциемии. Доступным способом влияния на КЩБ организма может быть изменение кормовой катионно-анионной разницы (КАР) или катионно-анионного баланса (КАБ) рациона. Эти показатели можно регулировать и контролировать с помощью специальных кормовых добавок, которые принято называть «анионными».

  Версия для печати
08.06.2021
Самый интересный стенд на выставке «БелАгро-2021»!
09.04.2021
Адсорбция микотоксинов
13.03.2021
Трофейность и как на нее влиять
05.02.2021
Молозиво для телят
14.01.2021
Метионин для коров
23.12.2020
Публикация в журнале «Белорусское сельское хозяйство» №12. Экспериментальное изучение кормов.
17.12.2020
Уникальный подход при экспериментальном исследовании от Алникор
04.09.2020
Энергетики для коров
29.08.2020
Причины развития ацидоза
Страницы
Слайдер_новая_упаковка
Искусство кормления!
Алникор
Искусство кормления!
Алникор
Искусство кормления!
Алникор
Искусство кормления!
Алникор
Искусство кормления!