PDF Изследване на подкисляването на урината с помощта на диетичен калциев хлорид при бременни жени
Кратко описание
1 От Института за хранене на животните към Университета по ветеринарна медицина Хановер, разследване на киселинността d.
Описание
От Института за хранене на животните към Университета по ветеринарна медицина Хановер ___________________________________________________________________________
Изследване на подкисляването на урината чрез диетично приложение на калциев хлорид при бременни свине майки
НЕАВГУРНА ДИСЕРТАЦИЯ За да се получи степента на a
Доктор по ветеринарна медицина (Dr. med vet.) От Университета по ветеринарна медицина в Хановер
BJÖRN RÖCKER от Garlstedt
Ден на устния изпит:
Родителите ми и всички хора, които ме подкрепиха по пътя ми.
Съдържание 1. ВЪВЕДЕНИЕ 2. ПРЕГЛЕД НА ЛИТЕРАТУРАТА 2.1. КОМПЛЕКСЪТ МАСТИТ-МЕТРИТ-АГАЛАКТИИ (ММА КОМПЛЕКС) 2.1.1 Номенклатура 2.1.2. Разпространение и честота на ВМА комплекса 2.1.3. Симптоми на ММА комплекса 2.1.4. Етиология и патогенеза на ММА комплекса 2.1.4.1 Мастит и агалактия 2.1.4.2. Метрит 2.1.5. Профилактични мерки за предотвратяване на ММА синдром
2.2. ВЗАИМООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ КОМПЛЕКСА ЗА ГРУПНОТО БОЛЕСТ И НЕСПЕЦИФИЧНАТА ФОРМА НА ИНФЕКЦИЯТА НА УРИНАТА В САУ 2.3. УРИННИ ИНФЕКЦИИ ПРИ СВИНИ 2.3.1. Разпространение на неспецифичната форма на инфекция на пикочните пътища при свинята 2.3.2. Спектърът на микробите на неспецифичната форма на инфекция на пикочните пътища
2.4. АЛИМЕНТАРНО ВЛИЯНИЕ НА ХАРНАЦИДНОСТТА 2.4.1. Връзка между подкисляването на урината и здравето на пикочните пътища 2.4.2. Механизми на подкисляване на пикочните пътища 2.4.3. Влиянието на диетата върху рН на урината
2.5. ЕФЕКТИТЕ ОТ ПРОМЕНИТЕ В БЮДЖЕТА НА КИСЕЛИНА НА КОСТЕН РИСК 2.6. КОСТНАТА ТЪКАН 2.6.6. Функцията на костната тъкан 2.6.2. Структура на костната тъкан 2.6.3. Клетъчната основа на костната тъкан 2.6.4. Костната формация 2.6.5. Костната загуба 2.7. Паратиреоидният хормон
9 11 11 11 12 12 17 18 20 23
2.8. БИОХИМИЧНИ ПРОЦЕДУРИ ЗА ИЗСЛЕДВАНЕ НА КОСТНА ИЗМЕНЕНИЕ
2.8.1. Костноспецифична алкална фосфатаза (bAP)
2.9. КАЛЦИЙът 2.9.1. Разпределението и функцията на калция в организма 2.9.2. Абсорбция на калций 2.9.3. Екскрецията на калций
2.10. ФОСФОРЪТ 2.10.1. Функцията и регулирането на съдържанието на фосфор в организма 2.10.2. Абсорбция на фосфор 2.10.3. Бъбречна екскреция на фосфор
3. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИ 3.1. ЦЕЛ НА ЕКСПЕРИМЕНТА 3.2. ПЕРИОД И МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ НА УПРАЖНЕНИЕТО 3.3 ИЗПИТВАНИ ЖИВОТНИ 3.4 ИНКУБАЦИЯ НА ИЗПИТВАНИТЕ ЖИВОТНИ 3.5. ГРУПИРАНЕ НА ИЗПИТВАНИТЕ ЖИВОТНИ 3.6. КОРАБИТЕ И ХРАНЕНЕТО 3.6.1. Подплата 3.6.2. Събиране на проби от фуражи 3.6.3. Анализи на фуражите 3.6.4. Резултатите от анализите на фуражите 3.5.5. Храненето
3.6. КРЪВНИТЕ ПРОБИ 3.6.1. Вземане на кръвни проби 3.6.2. Приготвяне и съхранение на кръвни проби 3.6.3. Анализ на кръвните проби 3.6.4. Анализ на плазмените проби:
3.7. ПРОБИТЕ ЗА УРИНА 3.7.1. Вземане на проби от урина 3.7.2. Приготвяне и съхранение на проби от урина 3.7.3. Анализ на проби от урина
3.8. СТАТИСТИЧЕСКАТА ОЦЕНКА НА РЕЗУЛТАТИТЕ ОТ АНАЛИЗА
4. РЕЗУЛТАТИ 4.1 ДАННИ НА ЕКСПЕРИМЕНТАЛНИТЕ И КОНТРОЛНИ ЖИВОТНИ 4.2. ПОТРЕБЛЕНИЕ НА ХРАНЕНЕТО НА СЕЙКИТЕ 4.3 ДАННИ ЗА КУРСА НА РАЖДЕНИЯТА И НОВОРОДЕНИТЕ ПРАСИ 4.4. РЕЗУЛТАТИТЕ ОТ ПЛАЗМАТА И АНАЛИЗ НА КРЪВТА 4.4.1. Стойността на рН в кръвта на свинете майки 4.4.2. Концентрацията на водороден карбонат (HCO3-) в кръвта на свинете майки 4.4.3. Сравнението на кривите на концентрация на общия калций в плазмата и йонизирания калций в кръвта на свинете майки 4.4.4. Съдържанието на фосфор в плазмата на свинете майки 4.4.5. Съдържанието на натрий в плазмата на свинете майки 4.4.6. Съдържанието на хлорид в плазмата на свинете майки 4.4.7. Концентрацията на калий в кръвта на свинете майки 4.4.8. Концентрации на креатинин в плазмата и урината
4.5. ИЗБРАНИ ПАРАМЕТРИ ЗА НАБЛЮДЕНИЕ НА БЮДЖЕТА НА КАЛЦИЯ 4.5.1. Концентрацията на паращитовидния хормон в плазмата на свинете майки 4.5.2. Концентрацията на костно-специфична алкална фосфатаза в плазмата на свине-майки 101
4.6. РЕЗУЛТАТИТЕ ОТ АНАЛИЗИТЕ НА ПРОЗОРНИТЕ ПРОБИ Урина 4.6.1. Стойността на рН в урината на свинете майки 4.6.2 Относителното отделяне на минерали в урината
4.7. РЕЗУЛТАТИТЕ ОТ АНАЛИЗА НА КРЪВНИЯ ГАЗ НА НОВОРОДЕНИТЕ ПРАСИ
57 57 58 58 59 61 62 62 63 63 67 68
80 80 81 82 84 84 86 88 90 92 94 96 98
5.1.1. Хранене на свинете майки и добавяне на CaCl2 към дажбата на тестваните животни 108 5.1.2. Определяне на стойността на рН в урината на свинете-майки 109 5.1.3. Вземане на кръв 110 5.1.4. Определяне на анион-катионния баланс (AKB) и електролитния баланс (EB) в захранването 111 5.1.5. Сравнението на параметрите на кръвта и урината за определяне на бъбречната екскреция 112
5.2. ОБСЪЖДАНЕ НА РЕЗУЛТАТИТЕ
5.2.1. Приемането на фуража след добавяне на калциев хлорид (CaCl2) 5.2.2. Стойността на рН в урината на свинете майки 5.2.3. Прогнозирането на стойността на pH на урината в урината въз основа на анион-катионния баланс (AKB) във фуража 5.2.4. Прогнозирането на стойността на pH на урината въз основа на електролитния баланс (EB) във фуража 5.2.5. Механизмът на подкисляване на пикочната система след добавяне на CaCl2 5.2.6. Стойността на рН и концентрацията на бикарбонат в кръвта на свинете-майки 5.2.7. Промени в калциевия баланс и костния метаболизъм при свине майки 5.2.8. Концентрациите на другите минерали в кръвта и урината на свинете-майки 5.2.9. Развитие на концентрациите на креатинин в плазмата и урината 5.2.10. Влиянието на употребата на CaCl2 върху прасенцата и процеса на раждане 5.2.11. Честотата на ММА синдром по време на изпитването 5.2.12. Практическото приложение на CaCl2 за ММА профилактика
113 114 115 118 120 122 124 133 135 136 138 140
Въведение Минералната хомеостаза и свързаният с нея костен метаболизъм и какви промени водят до тези много фино настроени контролни механизми. Промените в нивото на паращитовидния хормон в кръвта и неговите ефекти върху калциевата хомеостаза на организма са от особено значение. В това проучване има също значителен интерес към реакцията на костната тъкан и промените в костния метаболизъм, които са причинени от повишената абсорбция на калций и произтичащото от това подкисляване. Друга цел на тази работа е да се ограничи периодът на ефективна профилактика срещу ММА синдром чрез добавяне на калциев хлорид в капсулирана форма въз основа на получените резултати.
2.1. Магатит метрит агалактичен комплекс (ММА комплекс)
Синдроми (VAN BEERS-SCHREURS 1996; IBEN 1999) Пуерперален мастит (BERTSCHINGER et al. 1990; AWAD-MASALMEH et al. 1990) Колиформен мастит (BERTSCHINGER 1999) Перипартен урогенитален синдром (PUGS), Урогенитална болест по свинете (SUGD) . 1995b)
2.1.2. Разпределение и честота на ММА комплекса Комплексът за пуерперално заболяване на свинята представлява световен здравен проблем в свиневъдството, тъй като този синдром е разпространен сред производителите на прасенца по целия свят. Правят се обаче много различни изявления относно честотата на ММА комплекса. JORSAL (1986) описва инвазия на интензивността от само 10% от язовирите, докато BOLLWAHN et al. (1989) съобщават, че до 40% от свинете майки в проблемни ферми развиват синдром на ММА. Честотата на ММА комплекса в популацията на свине майки е обект на много големи, специфични за фермата колебания. LERCH (1987) открива редица вариации във връзка с появата на комплекса за пуерперално заболяване при свинете майки от 14% до 77% от майките. Тъй като ММА комплексът е факторно заболяване, честотата на заболяването се влияе от множество ендогенни и екзогенни фактори, които ще бъдат разгледани по-нататък в тази глава.
2.1.3. Симптоми на ММА комплекса Симптомите на комплекса за пуерперално заболяване по смисъла на ММА синдром се появяват при някои от заразените свине майки по време на раждането (MARTIN et al. 1967), но по-голямата част от заразените животни се проявяват само в рамките на 48 до 72 часа след раждането (GLOCK 1983; BOSTEDT et al. 1998; BERTSCHINGER 1999) типичните признаци на това заболяване. Засегнатите свине майки се забелязват предимно по време на ежедневните прегледи поради ограничено или, в някои случаи, дори спиране на консумацията на фураж (CERNE et al. 1984; MAASS et al. 1993). При по-внимателен оглед тези животни показват общо 12
Преглед на литературата ал. 1998). В много случаи тези промени в половите органи имат отрицателен ефект върху тяхната гладка функционалност в по-нататъшния ход, което често става очевидно едва при следващото заемане или произтичащата от това умерена честота на бременност. По този начин родилката
Преглед на литературата При бактериологичните изследвания на проби от мляко и кръвни изследвания на свине майки, при които консумацията на фуражи е намалена след раждането и чиито прасенца страдат от енергиен дефицит, не могат да бъдат открити значителни разлики по отношение на тези открития в сравнение със здравите язовири (VAN BEERSSCHREUR et al. 1996). Причината за намаленото производство на мляко остава необяснима в това проучване.
Прегледът на литературата поради наранявания на ухапвания при прасенца или подобни причини имат благоприятен ефект върху този процес (ГОТОВО 1980; ЛИЦЕ 1997). Други автори смятат, че хематогенният път на колонизация на вимето е най-вероятната причина във връзка с появата на мастит (BERNER 1987; BOSTEDT 1999). Урогениталният тракт и червата също се считат за място на произход на патогените, които причиняват заболяване. Предполага се, че чрез понижаване или дори чрез повдигане на чревната бариера се извършва разпространение на патогени от червата в млечната жлеза и други засегнати органи, въпреки че тези патогени не показват предимно инвазивно поведение. AWAD-MASALMEH и сътр. (1990) подкрепят тази теза, като могат да изолират микроби от проби от тампони, взети от млечната жлеза и шийката на матката, които също са открити във фекалиите на тези животни. Във въпроса за етиологията на мастита, който има централно място в комплекса за пуерперално заболяване на свинята, някои въпроси остават без отговор или не могат да се отговорят ясно.
Прегледът на литературата води до промяна в стойността на рН, за да се понижи и стойността на рН в урината. Профилактичните мерки и основните механизми са обяснени по-подробно в следващите глави. Профилактичното използване на антибиотици за намаляване на микробите в този случай не е препоръчително, тъй като тези мерки водят до добри резултати в краткосрочен план, но не са подходящи за продължителна употреба. При профилактична употреба дозите, които са твърде ниски, често се използват поради съображения за разходите, така че в дългосрочен план могат да се развият масивни съпротивления. Предписаната употреба с достатъчна доза на съответното лекарство представлява интерес само в отделни случаи, когато други профилактични мерки се провалят, тъй като финансовата тежест би била твърде голяма при масовата употреба. Следователно това решение е подходящо само за отделни животни или, в изключително проблемни ферми, за по-голям брой животни.
Връзка между комплекса на пуерпералното заболяване и неспецифичната форма на инфекция на пикочните пътища при свинята
Изследванията показват, че само 18% от инфекциите на пикочните пътища се появяват по време на бременност, докато 40% от заболяванията на пикочните пътища се появяват през първите две седмици след раждането. BOLLWAHN et al. (1984) също установяват повишаване на бактериурията и цистита след раждането, особено при свине майки с нарушен пуерпериум. Също така субклинични инфекции на пикочните пътища, при които няма клинични симптоми, но които дават положителен резултат при бактериологичното изследване на пробите от урината 27
(STIRNIMANN 1984; LANGFELDT et al. 1990). Физиологичното функциониране на пикочните органи също има ефекта на собствения защитен механизъм на тялото, за да се избегнат инфекции на пикочните пътища, тъй като мускулните движения, насочени отвътре навън, произвеждат механичен ефект на зачервяване, ефективността на който зависи от достатъчно количество урина, честотата на микцията и пълнотата на изпразване на пикочния мехур зависи от остатъчния обем урина (OSBORNE et al. 1979). NORDEN и сътр. (1968) показват в своите проучвания, че този ефект на зачервяване във връзка с гореспоменатите защитни механизми може да премахне 99,9% от микробите от пикочните пътища. GREGORY и сътр. (1971) замърсяват пикочните мехури на кучета с Е. coli и установяват, че те се елиминират от пикочния мехур в рамките на 72 часа от ефекта на зачервяване.
Преглед на литературата Концентрациите на фосфор в урината и алкалната стойност на pH на тази среда насърчават образуването на кристали, този процес се инхибира от по-високите нива на натрий и калий. Калцият и фосфорът се утаяват предимно в урината, когато продуктът на разтворимост е превишен поради повишена концентрация на урина, което обикновено се случва в резултат на намалена консумация на питейна вода (WENDT et al. 1996).
2.4. Хранителното влияние върху киселинността в урината
2.4.3. Влиянието на храненето върху стойността на рН на урината Вещества или сложни съединения се поглъщат с храна, чийто метаболизъм води до промени във физиологичния киселинно-алкален статус. В този случай са необходими механизмите за регулиране на показания киселинно-алкален баланс, за да се поддържа или възстановява физиологичното състояние. Отделните компоненти на диетата влияят съвсем различно на киселинно-алкалния баланс, поради което тук са показани някои примери. Метаболизмът на неутралните въглехидрати и триглицериди не води до промяна в киселинно-алкалната система, тъй като при разграждането им до въглероден диоксид и вода не се образуват нито киселини, нито основи (CHAN 1974; HALPERIN и JUNGAS 1983). Въглехидрати + O2 → CO2 + H2O триглицериди
Само когато има отклонение от физиологичната метаболитна ситуация (хипоксия, кетоза и др.), Тези вещества се разграждат само непълно и по този начин могат да допринесат за киселинността на организма. Глюкоза
Когато белтъчните компоненти на храната се преобразуват, ендогенното освобождаване на протон зависи от вида на протеиновия източник. Дали напр. Съдържащите сяра аминокиселини (метионин, цистеин) се окисляват, образувайки въглероден диоксид, вода, урея, сулфат и два протона. По този начин тези 2 H + йони допринасят за киселинността на тялото (PATIENCE et al. 1987). Met./Cys. + O2 → CO2 + H2O + урея + SO42- + 2H + 39
Преглед на литературата Органичните аниони, които могат да бъдат превърнати (цитрат, лактат и др.), Които се съдържат в много фуражи, обикновено се комбинират с неорганични катиони (Na +, K + и др.). Метаболитната конверсия на тези съединения произвежда бикарбонат, който като буферно вещество има алкализиращ ефект (HARRINGTON и LEHMANN 1970). R-COO - - K + + O2 → CO2 + H2O + K + + HCO3-
Метаболизмът на хранителните компоненти от животински произход, които се състоят от органични катиони в комбинация с неорганични аниони, води до киселинно замърсяване на организма,
(HARRINGTON и LEHMANN 1970). R- NH2 + Cl- + O2 → урея + CO2 + H2O + H + + Cl Количеството протони, които натоварват организма, когато органично свързан фосфат се освобождава от фосфолипиди и фосфорсъдържащи протеини, зависи от преобладаващата стойност на pH (HARRINGTON и други подобни). ЛЕМАН 1970). При pH 7,4: Фосфорни протеини/липиди + H2O → ROH + 0,8 HPO42- + 0,2 H2PO4- + 1,8 H + Ако, от друга страна, има изместване на стойността на pH в алкалния диапазон, процентът ще се измести на неорганичен фосфат в посока PO43-, докато съдържанието на неорганичен фосфат се променя с изместване на pH в киселинния диапазон на pH в посока H3PO4. Карбонатите, хидроксидите и оксидите на алкалните и алкалоземните метали, от друга страна, имат директен алкализиращ ефект върху киселинно-алкалния баланс на тялото (HARRINGTON и LEHMANN 1970; BUFFINGTON 1989; KIENZLE 1991). Поглъщането на неорганичен фосфат също има рН-зависим ефект върху киселинно-алкалния баланс. Това е така, защото в зависимост от стойността на pH, той присъства като първичен или вторичен фосфат, така че бъбречната екскреция се извършва заедно с един или два алкални йона, при което нивото на киселинно излагане на тялото варира (KIENZLE 1991). 40
Концентрация на бикарбонат, нарастваща мобилизация на калций от костната тъкан (BUSHINSKY et al. 1992). Поради метаболитна алкалоза, BUSHINSKY et al. (1996), от друга страна, увеличават синтеза на колаген на остеобластите и намаляват активността на остеокластите. В заключение може да се каже, че промяната в киселинно-алкалния баланс, който има метаболитен произход, има ефект върху костния метаболизъм, тъй като отклонението в киселинния диапазон на pH води до абсорбция и по този начин до освобождаване на калций, докато от Преминаването в алкалния диапазон на pH води до натрупване на костно вещество и по този начин представлява консумация на калциеви йони. 42
2.6.1. Функцията на костната тъкан Основната функция на костите като пасивна част от опорно-двигателния апарат е, че тя служи като механична основа за мускулни дейности и последователности на движенията, която осигурява на сухожилията и връзките твърдо закрепване. За да се адаптира възможно най-оптимално към получените натоварвания, в костната тъкан постоянно се извършват метаболитни процеси, които се натрупват и разграждат. Следователно от физиологична гледна точка това е динамична тъкан, в която хормоните и други фактори осигуряват регулирана последователност между натрупването и усвояването. Костната тъкан изпълнява други важни задачи с хематопоезата, регулирането на метаболизма на калция и съхранението на неорганични йони. Тези задачи се влияят от постоянните процеси на строителство и демонтаж (DUCY et al. 2000).
2.6.4. Костна форма Остеобластите са централният елемент за костната формация, тъй като след тяхното развитие от мезенхимните стволови клетки те са отговорни за синтеза на предшествениците на колаген от тип I и за регулирането на минерализацията на костната тъкан (JUNQUEIRA и CARNEIRO 1991). Следващата таблица предоставя преглед на сигналните вещества, които регулират образуването на костта и техните начини на действие.
Преглед на литературата Таблица 1: Преглед на сигналните вещества на костната формация с техния ефект
С периодична експозиция, скорост на образуване на кости ↑
Mc CARTHY et al. (1989), DEMPSTER et al. (1993), DIENER (1994), MORLEY et al. (1997), SCHMIDTGAYK et al. (1997)