Цвіліховський_М.І.,_Костенко_В.М._та_ін

КАБІНЕТ МІНІСТРІВ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БІОРЕСУРСІВ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ

Навчально-науковий інститут ветеринарної медицини та якості і безпеки продукції тваринництва

Кафедра терапії і клінічної діагностики

ВЕТЕРИНАРНІ ПРЕВЕНТИВНІ ТЕХНОЛОГІЇ ЗА ВНУТРІШНЬОЇ ПАТОЛОГІЇ ВИСОКОПРОДУКТИВНИХ КОРІВ

Методичні вказівки

для підготовки фахівців ОКР «Магістр» за спеціальністю «Ветеринарна медицина»

Київ – 2012

3

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ, ОДИНИЦЬ, СКОРОЧЕНЬ І ТЕРМІНІВ

АЛТ – аланінамінотрансфераза АСТ – аспартатамінотрансфераза ВРХ – велика рогата худоба кг – кілограм

ЛЖК – леткі (коротколанцюгові) жирні кислоти ОД – одиниці дії

рН – від’ємний десятковий логарифм концентрації (активності)

іонів Гідрогену ЦНС – центральна нервова системи

ЦТК – цикл трикарбонових кислот ЩОК – щавлевооцтова кислота

Ig – імуноглобуліни

Hb – гемоглобін

4

ВСТУП

Термін продуктивного довголіття молочних корів є одним із головних критеріїв ефективності та прибуткового ведення молочного скотарства. Розрахунки показують: якщо середня тривалість використання корів буде меншою, ніж 2,5 лактації, то корови-матері почнуть вибувати зі стада раніше, ніж дадуть приплід їхні дочки.

Тривалість використання та довічна продуктивність корів зумовлюються сукупною дією генотипових (походження за батьком, спадковість матері, умовна кровність за поліпшувальною породою, належність до лінії, родини) і паратипових (вирощування й годівля, рік і сезон народження та отелення, профілактичні й лікувальні заходи) чинників. Вибуття корів із стада з неселекційних причин (внаслідок забою або загибелі) та потреба заміни втрачених тварин є серйозною проблемою зниження виробництва молока, що потребує вирішення.

Тільки здоровий організм корови може забезпечувати високу продуктивність. Тому здоров’я корови і її продуктивність нерозривно зв’язані. Висока продуктивність корів супроводжується напруженою роботою печінки, нервової системи, залоз внутрішньої секреції й інших органів.

Увисокопродуктивних корів більш напружений обмін речовин порівняно

зкоровами середньої продуктивності: газообмін у них підвищується в 1,5–2 рази, зростає артеріальний тиск, частота пульсу і дихання. Це означає, що зношеність організму в них відбувається швидше, а наслідки неповноцінної годівлі в результаті незбалансованості раціонів за поживними і біологічно активними речовинами ведуть до глибоких порушень метаболічних процесів, порушення відтворення, виникнення захворювань, скорочень строків використання корів до однієї–двох лактацій.

Стан обміну речовин в організмі тварин є початковим і основним фактором для всіх подальших змін в організмі, включаючи і патологічні. Тому, своєчасне (доклінічне) виявлення початкових змін в обміні речовин, які виходять за межі фізіологічних значень і нормалізація їх певними засобами складають сутність роботи лікарів ветеринарної медицини. Система диспансеризації і методи загальної неспецифічної профілактики і групової профілактичної терапії тварин повинні підтримувати високий, але в межах фізіологічних показників рівень обміну речовин у їх організмі. У такому випадку тварини експлуатуються більш тривалий період, дають міцне життєздатне потомство, що сприяє створенню здорових, з міцною конституцією, високопродуктивних стад худоби.

Таким чином, систематичне дослідження і підтримання в межах норми стану обмінних процесів в організмі високопродуктивних корів дозволяє одночасно підтримувати здоров’я, високу і довготривалу продуктивність дорослих тварин та створювати з їх потомства здорове, високопродуктивне стадо.

5

1. АНАТОМО-ФІЗІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ТРАВЛЕННЯ ТА ФАКТОРИ, ЩО СПРИЯЮТЬ ВИНИКНЕННЮ ВНУТРІШНЬОЇ ПАТОЛОГІЇ У ВИСОКОПРОДУКТИВНИХ ТВАРИН

Що робить жуйних тварин унікальними, так це чотири відділи їх шлунка: рубець, сітка, книжка і сичуг. Перші три камери, що позбавлені залозистої тканини, називають передшлунками, а сичуг є справжнім шлунком через те, що має усі різновиди залозистої тканини подібно шлунку моногастричних.

Формування у жуйних тварин складного, багатокамерного шлунка зумовлено, перш за все, характером живлення. Рослинні корми відрізняються низькою поживністю, важко засвоюються та мають невелику біологічну цінність. Тому, для забезпечення організму необхідною кількістю та якістю поживних речовин жуйні споживають більше рослинних кормів, які довгий час знаходяться у травному каналі, де зазнають розщеплення та якісних змін.

Рубець. Найбільший із відділів складного шлунка ВРХ (150–250 л), по суті є ферментативною камерою з рухомими стінками і з кондиціонованими умовами, що необхідно для культивування корисних бактерій і найпростіших. У рубці перетравлюється до 70% сухої речовини раціону. Це відбувається без участі травних ферментів: розщеплення клітковини та інших речовин корму здійснюється ферментами мікроорганізмів.

Слизова оболонка рубця позбавлена залоз і має на поверхні безліч ворсинок довжиною до 1 см. У дорослої худоби в рубці нараховують близько 520 тис. великих ворсинок, завдяки чому його поверхня збільшується в 7 разів. Рубець займає всю ліву половину черевної порожнини. Він складається з декількох шарів: вгорі розташований газовий міхур, потім шар, що містить великі частки корму з низькою щільністю і зв’язану рідину, а далі йдуть медіальний і вентральні шари. У верхньому шарі виділяють два рівні. Верхній містить дрібні частинки корму, вільну рідину і незначну кількість великих часток. У нижньому (пристінковому шарі) знаходяться важкі частинки корму, дуже дрібні його частки та інфузорії.

Сильні м’язисті стінки рубця періодично струшують вміст. Тим самим верхня частина вмісту рубця збивається в більш щільну масу, а все інше перемішується, що допомагає дрібним шматочкам (частки грубого корму) розпадатися, набрякати від вологи, піддаватися ферментації і просуватися до сітки. При цьому, скорочення стінки рубця відбувається один раз на 30–40 с.

У жуйних тварин в 1 мл вмісту рубця міститься до 100 млрд. мікроорганізмів (109–1011 бактерій, 105–106 найпростіших і 105 грибів). У рубці проживає понад 200 рас мікробів і 20 видів найпростіших. Тільки свіжа маса бактерій залежно від обсягу рубця складає 3–7 кг. Кормові раціони, збалансовані згідно всіх вимог, повинні забезпечувати створення такого середовища рубця, яке б доводило до максимуму відтворення і ріст мікроорганізмів. Наприклад, температура вмісту шлунка утримується в межах 39–40 °С, вологість коливається від 92 до 94%. Реакція вмісту рубця постійно підтримується в межах pH між 6 і 7 і зміщується в кислу сторону в період найбільш інтенсивного зброджування корму. В цей момент утворення кислот

6

переважає над їх всмоктуванням і нейтралізацією. Щоб нейтралізувати дію утворених кислот, виділяється до 180 л слини на добу (від 40 л при концентратному і до 150–180 л при об’ємистому типі годівлі). Близько третини слини виділяється під час прийому корму для його зволоження і близько двох третин – під час жуйок і в перервах між ними. Слина знижує ризик розвитку тимпанії і запобігає утворенню піни в рубці. Це оптимальні умови для роботи мікроорганізмів. Безперервне виділення слини і надходження її в рубець необхідні для здійснення біотичних процесів в передшлунках. Утворення лужної слини зумовлено і регулюється процесами, що перебігають у рубці (кислотність, тиск та ін.). У свою чергу, травлення в рубці багато в чому залежить від надходження до нього слини. Буферні властивості секрету слинних залоз, особливо наявність карбонатів і фосфатів, сприяють нейтралізації кислот бродіння і утворення солей жирних кислот. Ці кислоти так само, як і вільні кислоти, є кінцевим продуктом ферментації в передшлунках і легко всмоктуються.

Кислотність рубця є одним з найбільш мінливих чинників, який може впливати на мікробну популяцію і рівень вироблених летких жирних кислот (ЛЖК). Бактерії, що перетравлюють клітковину, є найактивнішими за кислотності в межах 6,2–6,8. Бактерії, що перетравлюють крохмаль, віддають перевагу більш кислому середовищу (pH – 5,4–6,2). Тому, оптимальна величина pH вмісту рубця для молочних корів 6,3–6,8, а для худоби на відгодівлі – 6,0– 6,5. Кількість певних видів найпростіших може значно знижуватись при pH вмісту рубця 5,5.

Існує три взаємозв’язані середовища, в яких мікроорганізми розміщені в рубці. Перша – це рідка фаза, де мікробні групи вільно живуть у рідині рубця й харчуються розчинними вуглеводами та протеїном. Ця фаза становить до 25% мікробної маси. Наступна – це тверда фаза, де мікробні групи, зв’язані або прикріплені до частинок корму і переварюють нерозчинні полісахариди, такі як крохмаль і клітковину, а також менш розчинні протеїни. Ця фаза може становити до 70% мікробної маси. Тому довговолокнисті частинки клітковини (> 4 см) є необхідними для мікроорганізмів рубця, оскільки такі частинки можуть досить довго знаходитися в рубці, що дає змогу бактеріям розмножуватися. Якщо час перебування частинок клітковини в рубці менша, ніж період відтворення бактерій то популяція бактерій просто зникає. В останній фазі (близько 5%) мікроорганізми прикріплені до епітеліальних клітин рубця або до найпростіших.

Кормовий раціон, який згодовують молочним коровам, значно впливає на кількість і відносне співвідношення різних мікробних видів у рубці. Одна з проблем яка найбільш часто зустрічається – це раптові зміни в кормових раціонах корів з метою включення більшої кількості концентрованих кормів. Такий підхід до годівлі корів призводить до послідовних змін в мікробній популяції рубця в період адаптації, особливо в тих бактерій, які виробляють і засвоюють лактат (ефір молочної кислоти).

Ріст і розмноження одних мікроорганізмів супроводжується автолізом і відмиранням інших, тому в рубці завжди присутні живі, такі що руйнуються і

7

мертві мікроорганізми. В передшлунках містяться коки, стрептококи, молочнокислі, целюлозолітичні й інші бактерії, які потрапляють до рубця з кормом і водою та завдяки оптимальним умовам активно розмножуються. Найважливішими мікроорганізмами рубця є целюлозолітичні бактерії, які розщеплюють і перетравлюють клітковину. Їх кількість в 1 мл вмісту рубця може становити до 109.

Клітковина має велике фізіологічне значення для харчування жуйних не тільки як джерело енергії, але і як фактор, що забезпечує нормальну моторику передшлунків. При незначній кількості кормів, багатих на клітковину, її перетравність знижується внаслідок більш швидкого переходу вмісту передшлунків до кишечнику. Перетравлення клітковини в рубці зменшується і в тому випадку, коли в раціон додають легкоперетравні вуглеводи, наприклад крохмаль і сахарозу. Це пояснюється тим, що целюлозолітичні бактерії використовують більш прості форми вуглеводів, внаслідок чого розщеплення клітковини знижується.

Незамінною властивістю довговолокнистої клітковини є і те, що тільки вона впливає на швидкість звільнення вмісту складного шлунка або проходження його по травному каналу. Це зумовлено здатністю клітковини всередині травного каналу набухати, збільшувати в’язкість і, тим самим, прискорювати або сповільнювати проходження його вмісту (хімуса). На набухання клітковини впливає кількість слини, що надходить у рубець, і час перебування клітковини в рубці. У тих випадках, коли використовуються надто подрібнені об’ємні корми (а вони теж містять достатню кількість клітковини), час перебування їх у рубці корови незначний, крім того, слини виділяється в 2 рази менше внаслідок ослаблення жуйки. Отже, клітковина не набухає, а значить, перестає виконувати роль регулятора швидкості переміщення хімуса. Супутнім фактором в даному випадку є також додаткове виведення з організму поживних речовин і мікроелементів внаслідок швидкого проходження по травному каналі перетравлених поживних речовин інших кормів раціону, що ускладнює їх абсорбцію епітелієм кишечнику.

Однак, при надмірних, таких що перевищують фізіологічні значення, даванках довговолокнистої клітковини відбувається уповільнення переміщення хімуса і звільнення травного каналу. Моторна функція рубця послаблюється, знижується споживання раціону, а отже, і продуктивність корів.

Важливо зауважити, що довговолокниста клітковина є сприятливим середовищем існування бактерій і інфузорій, які її ферментують. Необхідно пам’ятати, що тривалість циклу розвитку їх зазвичай складає 2–3 доби, тому кількість мікроорганізмів у рубці жуйних при різних умовах годівлі може сильно змінюватися. Під час швидкого проходження вмісту рубця мікрофлора, що перетравлює клітковину, закріпившись на сильно подрібнених частинках, швидко залишає рубець, не досягнувши віку свого поділу. В таких умовах відбувається не нарощування, а зниження активної біомаси.

Клітковина – вуглевод клітинних стінок рослин, що складається з таких основних компонентів як геміцелюлоза, целюлоза і лігнін. Пектин швидко ферментується і його засвоюваність аналогічна цукру. Геміцелюлоза і целюлоза

8

містяться в клітинних стінках. Вони містять лігнін, який є нелетким компонентом і зв’язаний з целюлозою і геміцелюлозою. Цей зв’язок робить целюлозу і геміцелюлозу менш доступними для мікроорганізмів, які живуть у рубці. Тобто, високий вміст лігніну значно знижує засвоюваність корму.

Рослинна клітковина перетравлюється асоціаціями целюлозолітичних бактерій, активність яких представлена майже виключно внутрішньоклітинними целюлазами. Цей процес відбувається відносно повільно, через стадії полімерів і целобіози для целюлози і стадію ксилобіози для основної геміцелюлози – ксилози. Целобіоза розщеплюється до глюкози, ксилоза через фруктозо-6-фосфат може включатися в шлях розщеплення моносахаридів до пірувату або в синтез гексозополісахаридів мікроорганізмів.

Проте цими стадіями процес не закінчується. Прості цукри (дисахариди і моносахариди), які надійшли з кормом, або утворилися при гідролізі, зброджуються до низькомолекулярних летких жирних кислот (на 95 % оцтової, пропіонової і масляної), метану і вуглекислого газу. При цьому звільняється енергія у вигляді АТФ, яка необхідна для росту і проліферації мікроорганізмів.

У рубці жуйних крохмаль легко зброджується з утворенням летких і нелетких жирних кислот. Розщеплюють крохмаль бактерії і інфузорії. Останні перетравлюють крохмаль, захоплюючи його зерна. Бактерії впливають на крохмаль з поверхні.

Бактерії і інфузорії, розщеплюючи крохмаль, накопичують внутрішньоклітинний полісахарид глікоген, а також амілопектин, який повільно і тривало зброджується, що сприяє збереженню сталості біохімічних процесів у рубці і попереджує виникнення інтенсивного бродіння при надходженні свіжого корму.

Інтенсивність бродильних процесів дуже велика. Так, за 1 добу в рубці корови утворюється до 4 л ЛЖК. Утворення кислот з більш довгим вуглецевим ланцюгом, таких, як валеріанова, капронова та інших, незначне. В невеликій кількості ЛЖК можуть утворюватися в рубці і в результаті розщеплення білка (ізомасляна, ізовалеріанова і 2–метилмасляна кислоти).

Загальна кількість ЛЖК і співвідношення окремих кислот залежить від складу раціону. З кормів ферментуються такі кислоти: оцтова (ацетат) – 60– 65%, пропіонова (пропіонат) – 15–20% і масляна (бутират) – 7–15%. Найбільша кількість оцтової кислоти утворюється при дачі раціону, що містить багато клітковини. При споживанні концентратних зернових раціонів за відсутності грубих волокнистих кормів рівень оцтової кислоти в рубці знижується, а концентрація пропіонової та масляної кислот підвищується. При нестачі в раціоні вуглеводних кормів, дача кислих силосованих кормів сприяє зменшенню концентрації пропіонової і збільшенню оцтової та масляної кислот, що нерідко призводить до захворювань типу ацидоз і кетоз.

Оцтова і масляна кислоти є основними джерелами жиру молока, пропіонова кислота – глюкози в процесі глюконеогенезу. У жуйних тварин потреба в глюкозі здійснюється в основному за рахунок пропіонової кислоти, джерелом якої є молочна кислота. Молочна кислота утворюється з легкозасвоюваних вуглеводів – цукрів і крохмалю. У рубці вона не

9

накопичується і трансформується в пропіонову кислоту. Таким чином, у вмісті рубця молочна кислота міститься у слідових концентраціях, незначно піднімаючись до 1,5–5,0 ммоль/л після годівлі.

ЛЖК через стінку рубця і книжки всмоктуються в кров, втім деяка їх кількість (від 10 до 30%) надходить в сичуг. Частина ЛЖК затримується метаболічно активною стінкою рубця: пропіонат частково метаболізується в лактат і піруват, які потім надходять у печінку, бутират майже повністю перетворюється в кетонові тіла – β-оксимасляну і ацетооцтову кислоти; інші, потрапляючи в кров, беруть участь у проміжному метаболізмі як пластичний і енергетичний матеріал.

Кетонові тіла у жуйних утворюються в печінці, нирках, стінках передшлунків і молочній залозі, окиснення їх відбувається в серці, м’язах, нирках, легенях, молочній залозі та інших органах, крім головного мозку на відміну від моногастричних тварин і людини (С. Remesy et al., 1984). Організм за законом безумовних рефлексів за допомогою ЦНС виділяє надлишки кетонових тіл і недоокиснених продуктів через шкіру (потові залози), легені, нирки та молочну залозу. Виділяються вони з організму у вигляді натрієвих солей ацетооцтової кислоти, ацетону та інших сполук. Кетонові тіла не мають ниркового порогу.

Уздорових корів основна кількість кетонових тіл припадає на β- оксимасляну кислоту (близько 85 %), яка є важливим джерелом енергії в організмі, а її відношення до ацетону та ацетооцтової кислоти становить 6:1 і більше.

Усухій речовині рослинних кормів міститься від 7 до 30% сирого протеїну, що представляє собою суміш білкових і небілкових азотистих речовин у співвідношенні приблизно 4:1. Під впливом протеїназ і пептидаз білки поетапно розщеплюються спочатку до пептидів, а потім до амінокислот. Проте концентрація останніх у рубці невелика, оскільки велика їх частина

дезамінується з утворенням аміаку (NH3) і вуглецевих фрагментів. Останні використовуються деякими мікроорганізмами (наприклад, целюлозолітичними) для синтезу протоплазматичних вуглеводів, жирних кислот з розгалуженим ланцюгом або ферментують з утворенням ЛЖК. Частина незамінних амінокислот використовується в процесах біосинтезу і невелика їх кількість всмоктується в кров.

Таким чином, очевидно, що основним метаболітом азотового обміну в рубці жуйних є аміак, який постійно виявляється в рідині рубця в концентрації 100–500 мг/л з максимумом через 2–3 год. після годівлі тварин. У рубці жуйних

ваміак перетворюється 70–80% усього азоту, який надходить з кормом. Його

утворення зазвичай врівноважується утилізацією NH3 мікроорганізмами і всмоктуванням через стінку рубця.

Незалежно від джерела утворення аміак використовується багатьма мікроорганізмами рубця для синтезу замінних і незамінних амінокислот та мікробного білка, якого за добу утворюється до 3 кг. Кетокислоти, які беруть участь у цьому процесі, утворюються при ферментації цукрів, а Сульфур і Фосфор надходять з кормами і слиною.

10