Встановлення інформативності біохімічних показників стану сполучної тканини в сироватці крові та сечі корів. Діагностика остеодистрофії, особливо на ранніх стадіях, та здійснення контролю ефективності корекції метаболічних порушень при цій патології.
Аннотация к работе
обґрунтувати доцільність використання біохімічних показників, що характеризують стан сполучної тканини: концентрація глікопротеїнів (ГП), хондроїтинсульфатів (ХСТ), рівень глікозаміногліканів (ГАГ) і їх фракцій у сироватці крові, вміст оксипроліну (ОП), уронових кислот (УК) і фракцій глікозаміногліканів, а також кальцію (Са) і фосфору (Р) в сечі при обстеженні корів з метою виявлення різних, у тому числі ранніх, стадій остеодистрофії; Предмет дослідження-біохімічні показники сироватки крові і сечі, що характеризують стан сполучної тканини, для діагностики остеодистрофії у корів та контролю за ефективністю корекції порушень метаболізму при лікуванні, обгрунтування ефективності застосування препарату вітаміну D3 та еконіки “Люкон” в лікуванні хворих на остеодистрофію корів. В експерименті на білих щурах та коровах доведено, що довготривале обмеження рухової активності є фактором, який спричинює деструктивні зміни в кістковій тканині, котрі супроводжуються деполімеризацією макромолекул органічного матриксу кісткової тканини і підвищенням рівня біохімічних показників у сироватці крові (глікопротеїнів, хондроїтинсульфатів, фракцій ГАГ) і сечі (оксипроліну, уронових кислот) на ранніх стадіях патологічного процесу. Установлені ліміти концентрації біохімічних показників сироватки крові (вміст глікопротеїнів, хондроїтинсульфатів, фракцій ГАГ) та сечі (уронових кислот і оксипроліну) для корів, що дає змогу проводити діагностику ранніх стадій остеодистрофії у високопродуктивних корів. Стан кісткової тканини вивчали за наступними показниками: а) в сироватці крові визначали вміст хондроїтинсульфатів (ХСТ) та глікопротеїнів (ГП), фракцій ГАГ, загального кальцію та неорганічного фосфору, активність лужної фосфатази; б) у сечі - вміст оксипроліну, уронових кислот, фракцій ГАГ, кальцію і фосфору.У роботі в експериментах на білих щурах та у дослідженнях при моделюванні гіпокінезії у корів встановлено інформативність, значення і ліміти біохімічних показників органічних компонентів сполучної тканини для діагностики остеодистрофії у корів (зокрема її ранніх стадій) та для оцінки ефективності лікувальних заходів. Гіпокінезія та введення щурам дексаметазону спричиняють розлад метаболізму кісткової тканини, що характеризується зростанням у сироватці крові концентрації хондроїтинсульфатів, сіалових кислот, другої і третьої фракції глікозамінгліканів, активності лужної фосфатази, збільшенням екскреції із сечею кальцію, оксипроліну та уронових кислот, що є характерним для остеодистрофії. 3 Обмеження рухової активності корів на фоні незбалансованого мінерального, А-і D-вітамінного живлення протягом 60-ти днів спричиняє поступовий розвиток остеодистрофії, яка на першій стадії характеризується підвищенням у сироватці крові вмісту хондроїтинсульфатів (0,08-0,14 г/л; р<0,01) та другої фракції глікозамінгліканів (3,0-4,3 од.; р<0,05, порівняно з контролем), зменшенням вмісту неорганічного фосфору (1,81±0,03 ммоль/л; р<0,01), гіперекскрецією із сечею оксипроліну - 27,0-43,0 мг/л та уронових кислот - 8,3-11,1 мг/л (норма, відповідно, 7,9-17,9 та 3,2-4,6 мг/л) і фосфору (35,0-49,0 мг/л). Друга стадія остеодистофії корів вирізняється підвищенням у сироватці крові вмісту хондроїтинсульфатів до 0,12-0,17 г/л (0,14±0,005, порівняно з 0,06-0,09 г/л в контролі; р<0,001) та сіалових кислот (163,0±2,8 ммоль/л; в контролі - 130,0±4,0; р<0,001), що свідчить про розвиток деполімеризації протеогліканів і катаболізм глікопротеїнів, збільшенням суми глікозаміногліканів (15,1±0,26 од., порівняно з 10,89±0,030 у контролі; р<0,001) за рахунок першої (8,22±0,19 од.; р<0,001) і другої (5,24±0,15 од; р<0,001) фракцій (у контролі відповідно, 6,27±0,21 і 3,23±0,16 од/л), зростанням активності лужної фосфатази (13,0±0,5 од. Застосування коровам з клінічними ознаками остеодистрофії другої та третьої стадій комплексного вітамінного препарату “Продевіт-тетра” внутрішньомязово в дозі 6 мл кожні 5 днів (10 інєкцій) в поєднанні з пероральним застосуванням препарату “Люкон” у дозі 8 мг/кг протягом 49 днів по 7 днів поспіль з 7-денною перервою сприяло поліпшенню клінічного стану корів та позитивній динаміці біохімічних показників: у сироватці крові нормалізувався рівень глікопротеїнів, знизилася концентрація хондроїтинсульфатів, нормалізувалися активність лужної фосфатази та рівень фракційного складу ГАГ; знизилася екскреція з сечею оксипроліну та уронових кислот.
Вывод
1. У роботі в експериментах на білих щурах та у дослідженнях при моделюванні гіпокінезії у корів встановлено інформативність, значення і ліміти біохімічних показників органічних компонентів сполучної тканини для діагностики остеодистрофії у корів (зокрема її ранніх стадій) та для оцінки ефективності лікувальних заходів.
2. Обмеження рухової активності (гіпокінезія) у білих щурів протягом 28 днів призводить до дистрофічних змін у тканинах скелета, що проявляється зникненням остеоїдного шару на поверхні трабекул, їх потоншенням та вертикалізацією, зниженням щільності остеоцитів та запустінням кісткових лакун. Гіпокінезія та введення щурам дексаметазону спричиняють розлад метаболізму кісткової тканини, що характеризується зростанням у сироватці крові концентрації хондроїтинсульфатів, сіалових кислот, другої і третьої фракції глікозамінгліканів, активності лужної фосфатази, збільшенням екскреції із сечею кальцію, оксипроліну та уронових кислот, що є характерним для остеодистрофії.
3 Обмеження рухової активності корів на фоні незбалансованого мінерального, А- і D-вітамінного живлення протягом 60-ти днів спричиняє поступовий розвиток остеодистрофії, яка на першій стадії характеризується підвищенням у сироватці крові вмісту хондроїтинсульфатів (0,08-0,14 г/л; р<0,01) та другої фракції глікозамінгліканів (3,0-4,3 од.; р<0,05, порівняно з контролем), зменшенням вмісту неорганічного фосфору (1,81±0,03 ммоль/л; р<0,01), гіперекскрецією із сечею оксипроліну - 27,0-43,0 мг/л та уронових кислот - 8,3-11,1 мг/л (норма, відповідно, 7,9-17,9 та 3,2-4,6 мг/л) і фосфору (35,0-49,0 мг/л). На 30-й день гіпокінезії зміни показників, що характеризують стан органічного матриксу кісткової тканини, наростають.
4. Друга стадія остеодистофії корів вирізняється підвищенням у сироватці крові вмісту хондроїтинсульфатів до 0,12-0,17 г/л (0,14±0,005, порівняно з 0,06-0,09 г/л в контролі; р<0,001) та сіалових кислот (163,0±2,8 ммоль/л; в контролі - 130,0±4,0; р<0,001), що свідчить про розвиток деполімеризації протеогліканів і катаболізм глікопротеїнів, збільшенням суми глікозаміногліканів (15,1±0,26 од., порівняно з 10,89±0,030 у контролі; р<0,001) за рахунок першої (8,22±0,19 од.; р<0,001) і другої (5,24±0,15 од; р<0,001) фракцій (у контролі відповідно, 6,27±0,21 і 3,23±0,16 од/л), зростанням активності лужної фосфатази (13,0±0,5 од. Боданські; у контролі - 8,6±0,7). Одержані результати свідчать про активну елімінацію в кров органічних компонентів кісткової тканини.
5. На другій стадії остеодистрофії наростає екскреція із сечею оксипроліну до 35-44 мг/л (38,0±1,0) і уронових кислот до 10,9-13 мг/л (11,9±0,25; р<0,001), а виділення кальцію і фосфору не відрізняється від показників у здорових корів.
6. Третя стадія остеодистофії у корів характеризується зниженням вмісту загального кальцію до 1,95±0,03 (1,80-2,15) і неорганічного фосфору до 1,67±0,05 (1,41-1,95) ммоль/л, порівняно з 2,46±0,04 і 2,06±0,06 ммоль/л у контролі (р<0,001), підвищенням активності лужної фосфатази до 20,1±1,5 од. Боданські (р<0,001), збільшенням вмісту глікопротеїнів до 0,69±0,02 од/л і хондроїтинсульфатів до 0,248±0,04 г/л (у контролі - 0,49±0,02 од/л і 0,08±0,03 г/л; р<0,001).
7. У корів, хворих на остеодистрофію, на 68% зростає загальна кількість глікозаміногліканів (18,4±0,30 од.; р<0,001) внаслідок підвищення вмісту кожної з трьох фракцій: першої на - 41,5% (8,9±0,20 од.; р<0,001) другої - 118,9 (7,1±0,25; р<0,001) і третьої - на 69,8% (2,4±0,34 од; р<0,001). Змінюється співвідношення між окремими фракціями: частка більш специфічної для кісткової тканини другої фракції, до складу якої входить переважно хондроїтин-4-сульфат, збільшується з 29,7±1,23 до 38,6 ±1,21% (р<0,001) на фоні зменшення частки першої (р<0,001), що містить в основному хондроїтин-6-сульфат.
8. На третій стадії остеодистрофії, порівняно з другою, у корів наростає (р<0,001) виділення з сечею оксипроліну (47,3±2,1 мг/л), кальцію (179,4±2,5 мг/л), фосфору (49,0±2,9 мг/л), а екскреція уронових кислот стабілізується.
9. У корів української червоно-рябої молочної породи з різним рівнем молочної продуктивності була виявлена вірогідна (р<0,001) кореляція між біохімічними показниками сироватки крові і молочною продуктивністю, а саме: відємна кореляція з концентрацією кальцію (r=-0,776) та фосфору (r=-0,672); позитивна кореляція з показниками вмісту глікопротеїнів (r= 0,740), хондроїтинсульфатів (r= 0,539), а також з активністю ферментів переамінування АЛАТ (r= 0,887), АСАТ (r= 0,686) та лужної фосфатази (r= 0,743). Це свідчить про звязок між підвищенням рівня молочної продуктивності та розвитком остеодистрофії корів.
10. Застосування коровам з клінічними ознаками остеодистрофії другої та третьої стадій комплексного вітамінного препарату “Продевіт-тетра” внутрішньомязово в дозі 6 мл кожні 5 днів (10 інєкцій) в поєднанні з пероральним застосуванням препарату “Люкон” у дозі 8 мг/кг протягом 49 днів по 7 днів поспіль з 7-денною перервою сприяло поліпшенню клінічного стану корів та позитивній динаміці біохімічних показників: у сироватці крові нормалізувався рівень глікопротеїнів, знизилася концентрація хондроїтинсульфатів, нормалізувалися активність лужної фосфатази та рівень фракційного складу ГАГ; знизилася екскреція з сечею оксипроліну та уронових кислот.
ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ
Як нормативні показники, що характеризують стан кісткової тканини корів при діагностиці остеодистрофії, доцільно використовувати такі біохімічні тести: сироватки крові - вміст глікопротеїнів - 0,40-0,60 г/л, хондроїтинсульфатів - 0,07-0,10 од., сироваткових фракцій ГАГ: перша - 3,6-6,8 од., друга - 1,9-2,5 од., третя - 1,7-2,4 од, сума фракцій - 8,0-11,0 од; активність лужної фосфатази - 7,8-10,0 од. Боданські; сечі - концентрація оксипроліну - 7,9-17,9 мг/л, уронових кислот - 3,2-4,6 мг/л.
Рання стадія остеодистрофії корів визначається підвищенням рівня ІІ фракції сироваткових ГАГ - 2,6-4,3 од., гіперекскрецією із сечею оксипроліну -27,0-43,0 мг/л та уронових кислот - 8,3-11,1 мг/л.
При лікуванні корів, хворих на остеодистрофію, поряд з традиційними методами вітамінотерапії доцільно перорально застосовувати препарат “Люкон” у дозі 8 мг/кг по 7 днів поспіль з 7-денною перервою під контролем біохімічних показників сироватки крові та сечі.
Результати досліджень щодо інформативності біохімічних показників сполучної тканини при остеодистрофії корів доцільно включати до курсу лекцій та лабораторно-практичних занять з клінічної біохімії тварин при вивченні тем “Біохімічна діагностика порушень стану сполучної тканини”, а також до курсу “Внутрішні хвороби тварин” при вивченні теми “Хвороби обміну речовин”.
Дисертант організував і провів клінічні та лабораторні дослідження, обробив та узагальнив одержані результати, підготував роботу до друку.
2. Боровков С.Б. Ферменти і білки сироватки крові у корів української червоно-рябої молочної породи з різною продуктивністю // Проблеми зооінженерії та вет. медицини. - Зб. наук. праць Харків. держ. зоовет. акад.- Харків, 2001. - Вип. 9, ч.2.- С. 183-186.
3. Карташов М.І., Боровков С.Б. Кореляційний зв?язок між показниками обміну речовин великої рогатої худоби української червоно-рябої молочної породи і продуктивністю в зимовий період // Наук. вісник Львів. держ. акад. вет. медицини ім. С.З. Гжицького. - Львів, 2002. - Т. 4 (№2). Ч. 3. - С. 35-36.
Дисертант провів клініко-лабораторні дослідження, узагальнив одержані результати, підготував роботу до друку.
4. Кібкало Д.В., Боровков С.Б. Доцільність використання розширеного комплексу біохімічних показників при обстеженні корів // Наук. праці Полтав. держ. аграр. акад. - Полтава, 2002.- Том 2 (21). - С. 272-275.
Дисертант зробив огляд літератури, визначив окремі біохімічні показники, обробив та узагальнив частину одержаних результатів, підготував роботу до друку.
5. Біохімічна та морфологічна характеристика гіпокінезії / М.І. Карташов, О.П. Тимошенко, С.Б. Боровков, Г.Ф. Бенгус // Зб. наук. праць Харків. держав. зоовет. акад. - Харків, 2004. - Вип. 12, ч. 3.- С.137-14.
Дисертант зробив огляд літератури, провів клініко-біохімічне дослідження, обробив та узагальнив частину одержаних результатів, підготував роботу до друку.
6. Боровков С.Б. Визначення норм біохімічних показників у сироватці крові лактуючих корів окремого господарства в зимовий період // Проблеми зооінженерії та вет. медицини. - Зб. наук. прраць Харків. держав. зоовет. акад. - Харків, 2001. - Вип. 11, ч.2. - С. 345-348.
7 Боровков С.Б., Тимошенко О.П., Іванова І.В. Біохімічні показники порушень метаболізму сполучної тканини у білих щурів та корів внаслідок обмеження рухової активності // Наук. праці Полтав. держ. аграр. акад. - Полтава, 2003.- Том 2 (23). - С. 50-52.
Дисертант організував і провів експерименти, провів клінічні та лабораторні дослідження сироватки крові, обробив та узагальнив одержані результати, підготував роботу до друку.
Боровков С.Б. Клініко-біохімічні показники стану сполучної тканини в діагностиці та лікуванні остеодистрофії корів. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата ветеринарних наук за спеціальністю 16.00.01 - діагностика і терапія тварин. - Білоцерківський державний аграрний університет, Біла Церква, 2006.
У дисертації експериментально і теоретично обґрунтована інформативність та доцільність використання показників стану сполучної тканини (глікопротеїнів, хондроїтинсульфатів та фракцій глікозаміногліканів у сироватці крові та сечі, а також оксироліну, уронових кислот і фракцій ГАГ у сечі) при діагностиці різних, у тому числі ранніх, стадій остеодистрофії у корів.
Обмеження рухової активності та введення дексаметазону в дозі 9 мг/кг живої маси щурам призводить до порушення структури і метаболізму кісткової тканини, що супроводжується зростанням концентрації компонентів органічного матриксу кісткової тканини у сироватці крові та вмісту кальцію в сечі.
Ранні стадії остеодистрофії у корів характеризуються вищими від показників норми вмісту ІІ фракції сироваткових ГАГ, гіперекскрецією оксипроліну і уронових кислот. При другій стадії остеодистрофії до вищевказаних змін додається підвищення вмісту І фракції сироваткових ГАГ, а при третій - зниження концентрації загального кальцію крові, збільшення глікопротеїнів, і хондроїтинсульфатів, підвищення активності лужної фосфатази, а також значна екскреція оксипроліну та уронових кислот.
Встановлена вірогідна відємна кореляція рівня молочної продуктивності з концентрацією загального кальцію та неорганічного фосфору і позитивна кореляція з показниками вмістму ГП, ХСТ та активності АЛАТ, АСАТ і ЛФ.
Застосування при остеодистрофії корів комплексного вітамінного препарату “Продевіт-тетра” внутрішньомязово в дозі 6 мл на корову у поєднанні з пероральним застосуванням препарату “Люкон” в дозі 8 мг/кг маси тіла значно покращувало клінічний стан корів та позитивно позначалося на динаміці біохімічних показників сироватки крові і сечі.
Боровков С.Б. Клинико-биохимические показатели состояния соединительной ткани при диагностике и лечении остеодистрофии коров. -
Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук по специальности 16.00.01 - диагностика и терапия животных. - Белоцерковский государственный аграрный университет, Белая Церковь, 2006.
В работе в экспериментах на белых крысах и на коровах с моделированной гипокинезией установлены информативность, значение и лимиты биохимических показателей органических компонентов соединительной ткани для диагностики остеодистрофии и для оценки эффективности лечебных мероприятий. На 14-е сутки гипокинезии в сыворотке крови белых крыс повышается активность щелочной фосфатазы (ЩФ), 21-е - содержание хондроитинсульфатов (ХСТ) и сиаловых кислот (СК), 28-е - гликопротеинов (ГП), на 7-е сутки с мочой увеличивается экскреция оксипролина и уроновых кислот (р<0,001), повышается уровень второй (р<0,05) и третьей (р<0,001) фракций ГАГ. Более выражены изменения после инъекции дексаметазона.
Ограничение двигательной активности коров на фоне несбалансированного минерального и витаминного питания на протяжении 60-ти дней приводит к развитию остеодистрофии, которая на ранней стадии (15-е сутки) сопровождается достоверным уменьшением содержания неорганического фосфора в сыворотке крови, увеличением уровня ХСТ, первой (7,11±0,26 ед.) и второй (3,78±0,16) фракций ГАГ, повышением экскреции с мочой фосфора, а на 30-е сутки - оксипролина (35-44 мг/мл) и уроновых кислот (9,6-11,2 мг/мл) по сравнению с 23-36 и 7,6-9,5 мг/л соответственно в контроле. Через месяц гипокинезии в сыворотке крови коров уменьшается содержание кальция (2,21±0,03 ммоль/л; (р<0,001), фосфора, повышается активность ЩФ (13,8±1,1 ед. Бодански; в контроле - 8,6±0,7; р<0,001), ГП (0,63±0,03 ед; в контроле - 0,49±0,02; р<0,001), ХСТ (0,12±0,03 г/л; в контроле - 0,08±0,003) и сиаловых кислот (р<0,001). Достоверно возрастает содержание всех фракций ГАГ. Изменения содержания ГП, ХСТ, ГАГ свидетельствует о деполимеризации протеогликанов и катаболизм гликопротеинов, активную элиминацию в кровь органических компонентов костной ткани.
Вторая стадия остеодистрофии у коров сопровождается более высоким, чем в норме и при первой стадии, содержанием хондроитинсульфатов в сыворотке крови - (0,12-0,17 г/л) и сиаловых кислот, повышением содержания сывороточных ГАГ: первой фракции до 7,4-9,1 ед., второй - 4,5-5,8 ед., увеличением суммы фракций сывороточных ГАГ до 13,9-16,0. ед. гиперэкскрецией с мочой оксипролина - 35,0-44,0 мг/л и уроновых кислот - 10,9-13,1 мг/мл (р<0,001). В то же время, выделение кальция и особенно фосфора с мочой уменьшается и не отличается от показателей у коров контрольной групы.
Третья стадия остеодистрофии коров характеризовалась снижением уровня сывороточного кальция (1,80-2,15 ммоль/л) и неорганического фосфора (1,41-1,95 ммоль/л), повышением активности щелочной фосфатазы до 13,6-26,7 ед. Бодански в норме (7,8-12,4 ед.); уровня гликопротеинов до 0,61-0,75 ед. (в норме - 0,40-0,60 ед.) и ХСТ (0,248±0,04 г/л). На 68 % возрастает общее количество ГАГ (16,6-19,4 ед.; 18,4±0,30; (р<0,001) за счет увеличения каждой из трьох фракций: первой - на 41,5 % (8,9±0,20 ед.), второй - 118,9 % (7,1±0,25 ед.),и третьей - на 69,8 % (2,4±0,3 ед.). Изменяется соотношение между отдельными фракциями: относительное количество более специфической для костной ткани второй фракции, в состав которой примущественно входят хондроитин-4-сульфат, увеличивается с 29,7±1,23 до 38,6±1,21 % (р<0,001), а первой уменьшается. Возрастает экскреция с мочой оксипролина (47,3±2,1 мг/л), а выделение уроновых кислот - стабилизируется.
Применение коровам с клиническими признаками остеодистрофии комплексного витаминного препарата “Продевит-тетра” внутримышечно в дозе 6 мл каждые 5 дней (10 инъекций) в сочетании с пероральным применением препарата “Люкон” в дозе 8 мг/кг на протяжении 49 дней по 7 дней подряд с 7-дневным перерывом способствовало улучшению клинического состояния коров и позитивной динамике биохимических показателей: в сыворотке крови нормализуется уровень ГП, активность ЩФ, фракционный состав ГАГ, уменьшается содержание ХСТ, выделение с мочой оксипролина и уроновых кислот.
Borovkov S.B. Clinical-biochemical indexes of the state of connecting tissue in diagnostics and treatment of osteodystrophy in cows. - Manuscript.
The dissertation to apply for the scientific degree of candidate of veterinary sciences after speciality 16.00.01 is diagnostics and therapy of animals. - Bilotserkivskij state agrarian university, Bila Tserkva, 2006.
In the dissertation experimentally and in theory a seted informing and expedience of the use of indexes of the state of connecting tissue (glycoprotheins, chondroitinsulphates and fractions of glycosaminoglycans (GAG) in the blood and urine, and also oxyprolin, uronic acids and fractions of GAG in urine) at diagnostics of different, in that number of early stages of osteodystrophya at a caws.
The limiting of the activity and managmeut of dexametazone 9 mg/kg living weight in rates cause the structural demages and metabolist failures in bone tissue. It is accompanied by increasing of the levels of organic matrix components of the bone tissue in blood serum and calcium level in urine.
The early stages of osteodystrophya are characterized by the increase from the values of norm of ІІ faction of GAG in bload and oxyprolin, uronic acids in urine.
During second stage of osteodystrophy exept pointed changes it is added the increase of the first fraction of glucosaminglicanes serum level. During third stage it is added the decrease of blood total calcium glycoproteins, chondroityusulfus levels, increase of alkaline phospate activity, and also conciderable exrection of oxyproline and uron acids.
It is determinated the trustworthiness negative correlation of the milk productive level with total calcium and unorganic phosphorus levels and positive correlation with values of glycoporoteins, HST, ALT, AST and AP activities.
Treatment of osteodystrophya of cows of the complex vitamin preparation “Prodevit-thetra” intramuscular in a dose 6 ml on a cow in combination with application of the “Lukon” in the dose of a 8 mg/kg living weight considerably improved the clinical state of cows and was positively represented on the dynamics of biochemical indexes of whey of blood and urine.
Key words: osteodystrophya, bone tissue, connecting tissues, glycoprotheins, fractions of glycosaminoglycans, alkaline phosphatase, diagnostics, treatment.