Діагностика порушень обміну мікроелементів

Мікроелементи в організмі містяться у дуже малих кількостях (тисячні і менші частки процента від маси тіла тварини). Незва­жаючи на це, багатьом з них належить винятково важлива роль в організмі. Найбільше вивчена біологічна роль йоду, кобальту,, міді, цинку, марганцю, заліза, молібдену, селену, фтору. Вони е каталізаторами біохімічних процесів в організмі, входячи до скла­ду понад 200 ферментів, гормонів, вітамінів або активізуючи їх.

Йод входить до складу гормонів щитовидної залози — трийод-тироніну та тироксину (Тз- і Т^гормони), бере участь у регуляції всіх видів обміну речовин. При його дефіциті порушуються обмін­ні процеси, функції серцево-судинної системи, печінки, уповіль­нюється ріст і розвиток молодняка. Антагоністами йоду е кальцій, марганець, свинець, фтор, бром.

Кобальт входить до складу вітаміну ВІ2, регулює гемопоез, активність багатьох ферментів, у тому числі лужної фосфатази, стимулює азотний, нуклеїновий, вуглеводний обмін, функцію під­шлункової залози. Нестача кобальту в органіамі викликає затри-

мання росту й розвитку молодняка, порушення кровотворення, об­міну речовин. Антагоністи кобальту — марганець, стронцій, бор.

Мідь стимулює перетворення тривалентного заліза корму в двовалентне і включення його в молекулу гемоглобіну, сприяє мієлінизації нервової тканини, входить до складу багатьох фер­ментів (цитохромоксидази, тирозинази), бере участь у білковому, вуглеводному й пігментному обміні. Дефіцит міді в організмі тва­рин спричиняє порушення кровотворення, обміну речовин, функ­цій нервової системи. Антагоністи міді — молібден, свинець, цинк, марганець, бор.

Цинк — складова частина ряду ферментів (карбоангідрази, лужної фосфатази, аргінази та ін.), активізує дію статевих гормо­нів, гіпофіза та підшлункової залози. При дефіциті цинку в орга­нізмі порушуються білковий і вуглеводний обмін речовин, відтвор­на функція, розвивається паракератоз. Антагоніст цинку — кальцій.

Марганець бере участь в окислювально-відновних процесах, тканинному диханні, утворенні кісток. Внаслідок дефіциту мар­ганцю в організмі затримуються ріст молодняка та формування кісткової тканини, порушується відтворна функція, виникає своє­рідне захворювання — пероз. Антагоністи марганцю — молібден і йод.

Залізо є складовою частиною гемоглобіну та багатьох фермен­тів — цитохромів, каталази, пероксидази та ін. При дефіциті його в організмі порушуються кровотворення, обмінні процеси, затри­мується ріст і розвиток молодняка. При одночасному дефіциті міді, заліза та кобальту розвивається злоякісна анемія.

Селен бере участь в окислювально-відновних процесах, має виражені антиоксидантні властивості, входячи до складу глюта-тіонпероксидази, яка руйнує токсичні перекиси в тканинах, за­побігає жировій дистрофії печінки і білом'язовій хворобі.

Фтор (від грецьк. «фторос» — загибель, руйнування) бере участь у розвитку зубів та утворенні кісток, обміні фосфору, стимулює ріст і розвиток організму. Підвищена кількість фтору в біогео­хімічних провінціях є причиною виникнення флюорозу, а при не­стачі його — карієсу зубів, тобто порушення міцності зубної емалі і руйнування зубів. Саме тому фтор називають «дволиким» еле­ментом.

Оптимальний вміст життєвонеобхідних мікроелементів в орга­нізмі сільськогосподарських тварин забезпечує нормальний рівень і характер обмінних процесів, добрий стан здоров'я, високу їх природну резистентність і продуктивність. Дефіцит або надлишок мікроелементів в організмі може викликати появу своєрідних, ще недостатньо вивчених, хвороб, які одержали назву м і к р о е л е -м е н т о з і в. їх відносять до ензоотичних (місцевих) хвороб, оскільки вони виникають внаслідок низького або надмірного вміс-

ту рухомих (засвоюваних) форм мікроелементів у грунті, водних джерелах і рослинах деяких територій, які одержали назву біо­геохімічних зон і провінцій. Крім природних зон, в останні роки спостерігається поява техногенних біогеохімічних провінцій з під­вищеним вмістом у навколишньому середовищі нікелю, свинцю, миш'яку, фтору, ртуті, кадмію, калію, марганцю та інших елемен­тів, які викидають промислові підприємства. Забруднення ними навколишнього середовища призводить до появи техногенних мік-роелементозів і отруєнь тварин.

При діагностиці мікроелементозів необхідно враховувати особ­ливості природних техногенних і біогеохімічних зон та провінцій; вміст мікроелементів у воді і кормах раціону й забезпеченість ни­ми тварин; проводити клінічне обстеження тварин; лабораторне досліджувати кров, молоко, сечу та інші субстрати. Необхідно звертати увагу на антагоністичні та синергічні взаємовідносини окремих мікроелементів між собою та з макроелементами раціону (Судаков М. О.).

За вмістом рухомих форм мікроелементів територію України поділено на чотири геохімічні зони — західну, північно-східну, центральну й південну. В межах кожної зони виділяють менші території, геохімічні провінції, грунт та вода яких дещо відрізняю­ться від зони за вмістом мікроелементів. Грунти та водні джерела західної зони, до якої входять Рівненська, Волинська, Львівська, Тернопільська, Чернівецька, Івано-Франківська і Закарпатська області, збіднені на рухомі форми йоду, кобальту, цинку, молібде­ну, місцями — міді та марганцю. Наприклад, за даними М. О. Су­дакова з співавторами, в грунтах Івано-Франківської області установлено низький вміст рухомого йоду, кобальту, цинку й водо­розчинного бору. В грунтах гірських районів області рухомого йоду міститься значно менше (0,75 мг/кг), ніж у передгірських (2,1) і горбистої рівнини (5,8 мг/кг). Грунти Закарпатської об­ласті характеризуються зниженим вмістом рухомого кобальту і низьким вмістом йоду, а Львівську область відносять до регіону біосфери, збідненого на йод, кобальт, мідь, цинк, молібден і фтор (Судаков М. О. з співавторами, 1991). Північно-східна біогеохі­мічна зона об'єднує північні райони Київської, Сумської, Черні­гівської і Вінницької областей, Житомирську та Хмельницьку об­ласті. Грунти поліських районів Житомирської, Київської, Черні­гівської і Сумської областей відрізняються низьким вмістом рухо­мих форм йоду (0,46—1,1 мг/кг сухого грунту), кобальту (1,18— 1,44), цинку (0,05—0,35), місцями міді (1,5—9) і марганцю (ЗО— 142 мг/кг). У ґрунтових водах міститься мало йоду (0,42— 4,84 мг/кг).

Вміст рухомих форм найважливіших мікроелементів у грунтах і водних джерелах поліської зони України поєднується з вмістом

цих мікроелементів у кормах і організмі тварин (Судаков М. О. з співавторами, 1991).

До центральної геохімічної зони належать Черкаська та Пол­тавська області, південні райони Вінницької, Київської, Чернігів­ської, Сумської, а також північні райони Одеської, Харківської та Кіровоградської областей.

Південна зона включає Миколаївську, Херсонську, Дніпропет­ровську, Запорізьку, Донецьку, Луганську області, південні райо­ни Харківської, південні і центральні райони Кіровоградської та Одеської областей, Республіку Крим.

Грунти центральної і південної зон краще забезпечені мікро­елементами, однак у них не вистачає засвоюваних форм цинку, кобальту, а в деяких місцевостях є надлишок марганцю, у солон­цях і солончаках — бору. Марганець, як антагоніст йоду, зумов­лює відносну йодну недостатність у тварин, а бор, будучи антаго­ністом кобальту та міді, поглиблює кобальтову й мідну недостат­ність і може викликати запалення кишечника (борний ентерит).

Вміст найважливіших мікроелементів у рослинах і кормах, які використовують для годівлі сільськогосподарських тварин в Україні, в основному відповідає вмісту рухомих форм мікроеле­ментів у грунтах і водних формах, тому при діагностиці мікро-елементозів обов'язково аналізують їх якість, повноцінність раціо­нів з урахуванням кількості життєвонеобхідних мікроелементів.

Значна частина тварин біогеохімічних провінцій у тій чи іншій мірі пристосовуються до нестачі або надлишку мікроелементів у біосфері. В одних тварин спостерігається зниження продуктивнос­ті, а в інших, крім того, з'являються своєрідні симптоми мікро-елементозів. Захворювання можуть спричинятися нестачею в орга­нізмі як одного, так і кількох життєвонеобхідних мікроелементів ї тому розрізняють моногіпомікроелементози і полігіпомікроеле-ментози (Судаков М. О.).

У господарствах мікроелементози клінічно проявляються не в усіх тварин. Це залежить від видової та індивідуальної пристосо­ваності тварин до умов зовнішнього середовища, їх віку й продук­тивності. Симптоми мікроелементозів чіткіше виражені у стійло­вий період утримання, особливо взимку та ранньою весною.

При клінічному дослідженні тварин з метою діагностики мікро­елементозів особливу увагу, за даними М. О. Судакова з спів­авторами, звертають на такі показники: зміни розвитку дорослих тварин; масу новонароджених; випадки народження мертвих, ви­родків, недорозвинених, без волосяного покриву тварин; стан во­лосяного покриву (затримка линяння, грива, чолка, своєрідна ку­черявість, часткова депігментація волосся); стан шкіри і підшкір­ної клітковини (сухість, підвищена складчастість, гіперкератоз, явища мікседеми — слизовий набряк у міжщелепній ділянці у ве­ликої рогатої худоби, овець і нижньої частини шиї у поросят);

зміни щитовидної залози — розміру, форми, консистенції, гістоло­гічної структури; стан очей (западання — енофтальм, випинан­ня — екзофтальм, помутніння рогівки); колір і вологість слизових оболонок; величину та консистенцію лімфатичних залоз; стан зу­бів (карієс, флюороз, деформація); зміни частоти серцевих скоро­чень; характер серцевих тонів.

Крім клінічного дослідження, вибірково досліджують кров об­стежуваних тварин: визначають кількість еритроцитів, лейкоцитів, гемоглобіну, найважливіших макро- і мікроелементів, при можли­вості — вміст тироксину та трийодтироніну.

Йодна недостатність у великої рогатої худоби і овець в біль­шості випадків проявляється симптомами, зумовленими знижен­ням функції щитовидної залози (див. главу XII).

Кобальтова недостатність (гіпокобальтоз) у великої рогатої худоби і овець проявляється анемічністю видимих слизових обо­лонок внаслідок гіперхромної анемії, спричиненої порушенням синтезу ціанокобаламіну, затриманням росту й розвитку молодня­ка, спотворенням смаку, виснаженням, порушенням синтезу міне­ральної частини та органічного матриксу кістки, внаслідок чого розвивається остеодистрофія, змінами волосяного покриву і шкі­ри. Зустрічається у тварин в господарствах з піщаними, підзолис­тими, торф'яними та заболоченими грунтами з вмістом кобальту нижче 2—2,3 мг/кг грунту (оптимум 7—ЗО) та 0,1—0,25 мг/кг су­хої речовини рослинних кормів. У крові хворих тварин вміст ко­бальту становить менш 3 мкг/100 мл (0,51 ммоль/л), знижена кількість еритроцитів та гемоглобіну.

Гіпокупроз — розвивається при нестачі міді або надлишку в грунті свинцю, молібдену, бору, кадмію, кальцію, сірки. Характе­ризується анемічністю видимих слизових оболонок внаслідок гіпо-хромної анемії, спотворенням смаку, частковою депігментацією волосся, особливо у великої рогатої худоби і овець по тулубу (тигроїдна масть) та у корів навколо очей («окуляри»), інколи діареєю, атаксією, судорогами та парезом м'язів у ягнят внаслі­док ураження центральної нервової системи (ензоотична атаксія). Депігментація волосся інколи має вигляд маленьких вогнищ біло­го кольору (Товстига В. П.).

При діагностиці гіпокупрозу звертають увагу на вміст міді в грунтах та кормах. Він повинен бути в межах 15—60 і 3—12 мг/кг, а потреба корів з середньою продуктивністю у міді становить 6—10 мг на 1 кг сухої речовини раціону. Депонується мідь в орга­нізмі печінкою, тому при діагностиці визначають її вміст як в си­роватці крові (захворювання розвивається при вмісті міді менше 50 мкг/100 мл (7,9 мкмоль/л), так і в печінці (20 мкг/г).

Цинкова недостатність характеризується порушенням процесів ороговіння клітин епідермісу (паракератоз), утворення кіс­ток; відтворної функції, затриманням росту й розвитку молодняка.

Порушення ороговіння проявляється наявністю у роговому ша­рі клітин, які містять ядро, і відсутністю зернистого шару. У сви­ней на шкірі з'являються кірки коричневого кольору, а на виги­нах суглобів — тріщини. В неблагополучних зонах вміст цинку в грунтах менший ЗО мг/кг, у кормах — 20—ЗО мг/кг сухої речови­ни, в крові — 200 мкг/100 мл (30,8 мкмоль/л), у сироватці крові — 80 мкг/100 мл. Негативно впливає на засвоєння цинку підвище­ний вміст в раціоні кальцію. Оптимальне співвідношення між кальцієм і цинком 100—125: 1. При його збільшенні до 200: 1 розвиваються симптоми паракератозу.

Марганцева недостатність проявляється порушенням обміну речовин, затриманням росту й розвитку молодняка, порушенням функцій кровотворної і статевої систем, деформацією кісток і суг­лобів (пероз, «ковзаючий суглоб»). Пероз здебільшого зустрічає­ться у курчат, індиченят, гусенят, фазанят. Характеризується по­товщенням і укороченням трубчастих кісток кінцівок на 7—8-% порівняно із здоровим молодняком. П'ясткові та інші суглоби опу­хають, а сухожилля мають змінену довжину; тому ахілове сухо­жилля зміщується,з кісткових виростків, що призводить до пору­шення функцій однієї або обох кінцівок, кістки гомілки вивер­таються назовні. Епіфізи та метафізи трубчастих кісток викривле­ні, суглоби деформовані.

У свійських тварин у зонах марганцевої недостатності знижує­ться відтворна здатність, порушується розвиток скелета, виника­ють симптоми ензоотичної остеодистрофії (Кабиш А. О., 1967), зменшується продукція еритроцитів і гемоглобіну.

При діагностиці недостатності марганцю враховують екологіч­ний стан, вміст марганцю у кормах (менший 20 мг/кг сухої речо­вини), крові корів, овець, свиней і птахів менший 5 мкг/100 мл, в молоці — 2 мкг/100 мл.

Селенова недостатність (білом'язова хвороба) характеризує­ться дистрофією скелетних м'язів, міокарда, печінки та інших органів. Нестача селену й токоферолу призводить до нагрома­дження перекисних сполук, які спричиняють зміни м'язів. У хво­рих уражена печінка, спостерігаються тахікардія, міопатія, пору­шення руху, парез м'язів кінцівок. Вміст селену у кормах менший 0,1 мг/кг сухої речовини корму, у крові — менший 10 мкг в 100 мл.

Недостатність заліза в організмі викликає анемію, затриман­ня росту й розвитку молодняка.

Недостатність фтору (карієс зубів), характеризується прогре­суючим руйнуванням твердих тканин зубів і дистрофічними про­цесами в кістковій тканині. Вміст фтору у воді менший 0,5 мг/л (у водах Полісся до 0,15 мг/л).

Надлишок фтору (флюороз) характеризується порушенням осифікації кісткової та зубної тканини. На емалі зубів жовті, ко­ричневі, темні плями, посилено стираються зуби, руйнуються ко-

ронки. Оптимальна концентрація фтору у воді 0,7—1 мг/л, макси­мально допустима—1,5 мг/л. Підвищена кількість фтору у воді спостерігається у Чернігівській, Полтавській, Дніпропетровській, деяких районах Вінницької і Донецької областей.

Надлишок нікелю (понад 4,6 мг/кг сухої речовини корму) ви­кликає ураження рогівки очей, шкіри, розвиток тромбозу судин, тому можливі некрози пальців кінцівок.

Надлишок бору характеризується запаленням кишечника (борний ентерит), нирок, ураженням мозку. Зустрічається в південних областях України.

Надлишок молібдену виникає у степових районах і навколо металургійних заводів, де вміст елемента в 1 кг грунту більший 4 мг. Найбільш чутливий до надлишку молібдену молодняк вели­кої рогатої худоби, особливо при дефіциті в організмі міді. Мо­лібденовий токсикоз перебігає хронічно, характеризується ентери­том, анемією, зниженням відтворної здатності.

Надлишок стронцію характеризується ураженням кісткової тканини. У молодняка великої рогатої худоби розвивається строн­цієвий рахіт, а радіоактивний стронцій викликає променеву хво­робу.

Надлишок марганцю спостерігається у чорноземних грунтах південних областей України. Він нерідко зумовлює розвиток від­носної йодної недостатності, яка проявляється симптомами гіпо­тиреозу (Судаков М. О. з співавторами, 1991).