Путем отбора и подбора человек вывел коров, способных секретировать большие количества молока. Все же стресс высокой молочной продуктивности играет роль фактора, предрасполагающего организм коров к определенным нарушениям обмена веществ. Под нарушением обмена веществ здесь понимается патологическое состояние, вызванное отклонением хода метаболических реакций от нормального. Обычно оно возникает как следствие врожденной слабости и чрезмерно большого количества съеденных кормов (питательных веществ) или стрессовых факторов среды. Рассмотрим три важные болезни обмена веществ у молочного скота.
Родильный парез (молочная лихорадка)
Заболевание обмена веществ - родильный (послеродовой) парез - вызывается резким понижением концентрации кальция в крови от нормы (10 мг%) до уровня 3-7 мг%.
Ионы кальция выполняют две нейрофизиологические функции: 1) стабилизируют возбудимость нервов и 2) контролируют количество активирующего мышцы вещества, которое выделяется нервными окончаниями. Следовательно, депрессирующее влияние нехватки кальция на коров примерно такое же, как воздействие отравленных ядом кураре стрел, используемых некоторыми североамериканскими индейцами для обездвиживания диких животных или врагов-сородичей (конечно, кураре оказывает совершенно другое воздействие).
Болезнь развивается в течение 72 ч после отела. Коровы могут заболевать по нескольку раз за продуктивную жизнь. Склонность к развитию послеродового пареза наследуется: болезнь чаще встречается в определенных семействах коров, у животных определенных пород (джерсейская порода наиболее подвержена, а швицкая - наименее подвержена). Болезнь чаще поражает старых коров, редко встречается среди первотелок и низкопродуктивных животных. Приблизительно 5-10% молочных коров в США проявляет признаки пареза иногда по нескольку раз в течение продуктивной жизни. Хотя физиолого-биохимическая основа болезни четко не определена, полагают, что она связана с увеличением потребности в кальции крови, что, в свою очередь, связано с секрецией больших количеств молока, богатого кальцием, и, возможно, с функциональной недостаточностью паращитовидной железы.
В 1 мл молозива содержится больше кальция, чем в цельной крови коровы, поэтому запас кальция в крови быстро истощается, если гормональная регуляция уровня кальция не справляется с этим понижением.
Гормон паращитовидной железы способствует всасыванию кальция и фосфора из пищеварительного тракта, их мобилизации из костной ткани и ретенции в почках. При скармливании коровам в период сухостоя рационов с низким содержанием кальция и высоким содержанием фосфора частота послеродового пареза снижается, предположительно благодаря поддержке паращитовидной железы в активном состоянии.
Теория об участии гормона паращитовидной железы в настоящее время берется под сомнение в свете недавних исследований, проведенных в университете штата Пенсильвания, в которых было установлено, что коровы при родильном парезе имели такие же высокие концентрации этого гормона в крови. Это открытие стало возможным благодаря использованию точной радиоиммунохимической методики, по которой можно выявить ничтожные количества паратгормона в крови. Тирокальцитонин, секретируемый щитовидной железой, вызывает понижение уровня кальция в крови. Выделение тирокальцитонина регулируется уровнем кальция в крови (оно начинается при высоком уровне). Ученым точно не известно, что является причиной распада тирокальцитонина у коров с родильным парезом. Некоторые полагают, что это происходит в результате чрезмерного приема кальция с кормом в сухостойный период.
Масса паращитовидной железы увеличивалась с увеличением потребности в кальции. Научные исследования, проведенные в университете штата Миссури, показали, что масса паращитовидной железы у лактирующих коз составляла 170 мг, у нелактирующих - 100 мг.
Это позволяет предполагать, что в период интенсивной лактации для предотвращения родильного пареза требуется, чтобы паращитовидная железа была в активном состоянии.
Начальные признаки поражения коров родильным парезом включают отсутствие аппетита, мышечные спазмы, неуверенную походку и (или) субфебрильную температуру.
Термин «молочная лихорадка» фактически употребляется неправильно, поскольку с молоком пораженной коровы ничего не происходит, а сами коровы часто имеют температуру тела ниже нормы (лихорадки нет). Носовое зеркало становится сухим, а уши холодными.
Без лечения коровы часто падают и обычно лежат с запрокинутой на сторону головой. Пораженные коровы неспособны встать ввиду частичного паралича мышц. Приблизительно 70% пораженных коров погибает в течение первых нескольких часов. Однако смертность среди леченых коров низка (3-4%).
Согласно X. Вейману («История молочной лихорадки». Missouri Agr. Coll. Farmer, 1:2, 12, 1904), первоначально для лечения молочной лихорадки применяли кровопускание. Ветеринары того времени полагали, что до родов большие количества переваренного корма шли на поддержание жизни теленка. После родов питательные вещества переваренного корма не могут быть выделены немедленно во внешнюю среду через вымя, что препятствует нормальному кровообращению, отравляя кровь и вызывая паралич. Поэтому они считали необходимым удалить избыток переваренного корма с кровью. Однако после таких «кровопусканий» погибало более 75% больных коров. Это напоминает аналогичный прием, сравнительно недавно применявшийся в медицине - «кровопускание» для очищения людей от болезни. Кровопускание применяли для лечения первого президента США Джорджа Вашингтона; многие полагают, что это ускорило его смерть.
Обычное лечение родильного пареза состоит во внутривенной инъекции 250-500 мл раствора глюконата кальция или другой соли кальция. Леченые коровы обычно поднимаются на ноги в течение нескольких минут. Часто наблюдаются рецидивы болезни. Коровы, которые не реагируют на лечение (две или три инъекции), часто погибают (атипический случай). Такие коровы в период низкого уровня кальция в крови часто наносят себе травмы при попытках подняться. Конечно, падеж может быть вызван и другими причинами.
Массивные дозы витамина D2 (20 млн. ИЕ в день), скармливаемые за 3-7 дней до отела, значительно снижают частоту родильного пареза (в исследованиях, проведенных в штате Огайо, было достигнуто снижение на 75%). Ввиду того что длительная дача высоких доз витамина D может оказать отрицательное влияние, подобное лечение не должно продолжаться более 7 дней. Недавними исследованиями, проведенными в университете штата Висконсин, показано, что дача 1 мг 25-гидроксихолекальциферола (25-ОН-D3) внутрь за 72 ч до предполагаемого отела и повторение дозы через 48 ч до фактического отела снижала частоту родильного пареза у предрасположенных к нему коров.
Витамин D3, поступивший с кормом либо синтезируемый под кожей под влиянием облучения из 7-дегидрохолестерина, превращается ферментом в митохондриях печени в 25-ОН-D3. Оба вещества - D2 и 25-ОН-D3 - участвуют во всасывании кальция из кишечника и в мобилизации его из костей, что важно в профилактике родильного пареза.
Другая профилактическая мера - скармливание в период сухостоя рациона с узким соотношением кальция и фосфора (Са:Р) (от 1:1 до 1,5:1). Одним из возможных путей сужения отношения Са:Р является включение 5% мононатрийфосфата в концентраты. Высокий уровень кальция в рационе в сухостойный период увеличивает вероятность возникновения молочной лихорадки во время отела. Поэтому в период сухостоя подверженным родильному парезу коровам корма с высоким содержанием кальция (например, люцерну) необходимо скармливать в небольших количествах. Более того, недавние исследования показали, что чрезмерно упитанные (ожиревшие) коровы более склонны к родильному парезу, чем коровы средней упитанности.
Поскольку потребность в кальции для секреции молока велика и неполное выдаивание сокращает количество секретируемого молока, практика оставления от одной трети до половины молока невыдоенным в течение первых трех дней после отела также иногда является полезной в предупреждении болезни. Принцип увеличения внутривыменного давления с целью снижения секреции молока был использован при разработке первого способа лечения болезни. Приблизительно до 1915 г. многие ветеринарные врачи рекомендовали применять либо нагнетание воздуха в молочные железы насосом, либо вливание в вымя различных растворов. Хотя при таком лечении увеличивается опасность инфицирования вымени или его механического повреждения, оно имеет то преимущество, что после лечения наблюдается меньше рецидивов. Причина заключается в том, что корова способна прийти в нормальное состояние быстрее без инъекций кальция, который в целом оказывает ингибирующее действие на гормон паращитовидной железы и стимулирует секрецию тирокальцитонина. В недавних исследованиях ученые Норвегии и Англии нашли, что добавление в рацион хлорида аммония в сухостойный период снижало частоту родильного пареза.
Наполнение вымени воздухом прекращает как лактацию, так и поступление кальция из крови в молоко. В 1911 г. доктор А. Пейдж писал: «Единственный способ лечения молочной лихорадки, который в настоящее время повсеместно применяется, - это вдувание воздуха в вымя. Трудно объяснить, почему это вылечивает коров. Следует соблюдать некоторую предосторожность при лечении таким способом. Аппарат простой, состоит в сущности из приспособления, пригодного для нагнетания воздуха, устройства для фильтрации воздуха и молочного катетера. В качестве приспособления для нагнетания воздуха можно использовать велосипедный насос или нагнетательный шар с клапаном. Фильтр может быть сделан из широкогорлой бутылки с пробкой, имеющей два отверстия, положив на ее дно вату - абсорбент и капнув на нее несколько капель фенола. Этот фильтр является существенной частью прибора ввиду большой опасности заноса инфекции в вымя. Дозировка вдуваемого воздуха определяется практикой. Следует нагнетать воздух до полного наполнения вымени (четверти наполняются поочередно), так что оно имеет общую напряженность и становится округлым (складки расправляются), но не чрезмерно. Обычно нет необходимости в перевязывании кончика соска, но к этому иногда прибегают для задержания воздуха. Необходимо поддержать напряженное состояние вымени, вновь закачивая воздух в те четверти, которые накачивались первыми. В течение нескольких часов корова должна выздороветь и встать на ноги. В течение нескольких дней ее нервная система приходит в норму».
Кетоз (ацетонемия)
Впервые описанная в США в 1929 г. эта болезнь обмена веществ обычно возникает у высокопродуктивных коров через 10-60 дней после отела. Она чаще встречается у старых коров. Согласно оценочным данным, 5-10% всех молочных коров в США (процент этот увеличивается) проявляют симптомы кетоза один или несколько раз в течение продуктивной жизни. Кетоз характеризуется снижением молочной продуктивности, гипогликемией, кетонурией, отсутствием аппетита и потери массы тела, запором и запахом ацетона, исходящим от мочи животного, молока и выдыхаемого воздуха. Диагноз ставят путем исследования молока или мочи на кетоновые тела.
Исследователи далеко продвинулись в определении причин кетоза, хотя пока эта работа не завершена. Большинство ученых согласно с мнением, что при кетозе затрагивается углеводный обмен, о чем свидетельствует снижение уровня сахара в крови. Пропионовая кислота - одна из основных летучих жирных кислот, всасываемая из рубца, - превращается в печени в глюкозу и депонируется в виде глюкогена, который, в свою очередь, используется для поддержания концентрации глюкозы в крови.
У жвачных лишь небольшая часть потребности в глюкозе восполняется за счет сахара, всасываемого непосредственно из кишечника. Остальная часть образуется из пропионовой и молочной кислот, глицерина и некоторых аминокислот.
Поскольку глюкоза используется для синтеза лактозы (молочного сахара) и является основным источником энергии для лактирующих коров, потребность высокопродуктивных коров в глюкозе в период лактации возрастает. При отсутствии достаточных количеств пропионовой кислоты и (или) глюкозы крови корова для «секреции молока использует жир тела. Однако при нарушении диссимиляции углеводов затрагивается так же межуточный обмен жиров и в крови накапливаются три соединения (ацетоуксусная кислота, 3-гидроксимасляная кислота и ацетон, называемые в целом кетоновыми телами), что приводит к кетозу. Более чем в одной трети случаев кетоз осложняется другими заболеваниями или нарушениями, такими, как задержание последа или травматический ретикулит.
В условиях, когда энергетические потребности организма на производство молока и поддержание жизни превышают поступление энергии и мобилизуются жировые запасы тела, ожидается увеличение содержания кетоновых тел в крови. Это происходит при голодании и недокорме, а также у высокопродуктивных коров, которые физически неспособны потреблять достаточно энергии для обеспечения высокой молочной продуктивности, особенно в начале лактации.
Принятая система лечения кетоза включает: 1) внутривенные инъекции глюкозы, 2) назначение адренокортикотропного гормона (АКТГ) и глюкокортикоидов и 3) скармливание мелассы (патоки) или других богатых сахарами кормов, из которых образуется глюкоза. К таким жормам принадлежит пропиленгликоль и пропионат натрия.
Полный комплекс профилактических мероприятий при кетозе не разработан. Увеличение энергии в рационе за две-три недели до отела и в начальный период лактации обычно приводит к снижению частоты кетоза. Ежедневным скармливанием высокопродуктивным коровам 200 г пропионата натрия или пропиленгликоля в концентратных рационах большого успеха достигнуто не было (низкопродуктивные коровы редко заболевают кетозом). Поскольку пропионат натрия плохо поедается и может привести к уменьшению количества съедаемого корма, можно делать вливания. Научными исследованиями, проведенными в университете штата Пенсильвания, было доказано, что в предупреждении и лечении кетоза эффективны некоторые метионин-подобные соединения. В качестве профилактических мероприятий рекомендуется скармливать высококачественные грубые корма и балансировать рационы, избегать резкой смены рациона в кетозочувствительные периоды и предупреждать чрезмерное ожирение в сухостойный период.
Травяная тетания (гипомагнеземия)
Эта болезнь сопровождается снижением концентрации магния в крови. Впервые о ней сообщалось в США в период гражданской войны. Главным образом поражаются самки жвачных, а крупный рогатый скот более восприимчив, чем козы и овцы. Животные, больные травяной тетанией, обычно отличаются неуверенной походкой с малой подвижностью тазовых конечностей. Это создает впечатление шатания животного, что дало болезни другое название - травяной колер. Вначале снижается аппетит, и животное выглядит угнетенным. Позже пораженное животное становится беспокойным или даже бешеным, приобретает неуклюжую походку, появляются мышечные судороги и учащение дыхания, частое мочеиспускание и иногда диарея. Голова может быть откинута назад, видны интенсивные сокращения мышц суставов и хвоста. Наконец, животное падает, начинаются конвульсии, и при отсутствии лечения наступает смерть.
Лактирующим стельным коровам магний требуется в больших количествах, вследствие чего эти животные особенно чувствительны к тетании. Травяная тетания часто наблюдается в прохладную, сырую погоду (что особенно характерно, например, для климата Нидерландов), хотя она может появляться и в засушливых зонах в прохладную погоду. Болезнь чаще всего появляется весной, когда скот переводят на пастбище с сочной зеленой травой. Она встречается также среди коров старшего возраста.
Трава в это время содержит меньше магния, чем летом. Быстрый рост травы на пастбище, низкое содержание в ней сухих веществ (высокая влажность) приводят к дальнейшему снижению концентрации магния.
Механизм развития и причины травяной тетании до сих пор полностью не изучены, но в этом направлении активно проводятся научные исследования в нескольких центрах. Внесение на поля удобрений, содержащих магний, а также кормовые добавки с магнием применяются все шире. В исследованиях, проведенных в штате Западная Виргиния, например, было показано, что при скармливании крупному рогатому скоту брикетов, содержащих мелассу и магний, уровень магния в плазме крови повышался, а частота травяной тетании снижалась. Ежедневная дача 50 г окиси магния с концентратами предохраняет от тетании при относительно низкой стоимости (один цент на корову в день). Добавку можно также распылять на силос при его скармливании или смешивать с силосной массой во время силосования (1-1,5 кг окиси магния на тонну зеленой массы).
Реакция животных на внутривенное введение препаратов кальция и магния обычно быстрая, если лечение начато в течение первых четырех часов с момента появления признаков травяной тетании.
Расстройство пищеварения
Расстройство пищеварения, или отказ от корма, - болезнь, которая чаще всего возникает у коров при обильном кормлении. Первыми признаками болезни являются отсутствие аппетита и безразличное выражение глаз животного. Расстройство пищеварения часто сопровождается переполнением рубца. Переполнение характеризуется наличием обильной массы, скапливающейся в пищеварительном тракте, недостатком жидкости в рубце и исчезновением нормальных сократительных движений мышц стенки рубца (атония). Выпойка одного литра черной патоки обычно эффективна в лечении расстройства пищеварения, хотя можно посоветовать применение более сильнодействующих слабительных, вливание воды в рубец и стимуляторов с целью возобновления мышечной активности рубца. Профилактические мероприятия включают нормированное кормление, постепенную смену состава рациона, снабжение водой в достаточных количествах и в удобном месте, а также скармливание кормов, обладающих легким слабительным действием.