Биохимия крови
Введение
Масса крови у различных животных составляет от 6,2 до 8% массы тела, причём у молодых животных относительный объём крови несколько больше. Кровь как жидкая ткань обеспечивает постоянство внутренней среды организма. Биохимические показатели крови занимают особое место и очень важны как для оценки физиологического статуса организма животного, так и для своевременной диагностики патологических состояний. Кровь обеспечивает взаимосвязь обменных процессов, протекающих в различных органах и тканях, выполняет также защитную, транспортную, регуляторную, дыхательную, терморегулирующую и другие функции.
Кровь состоит из плазмы (55-60%) и взвешенных в ней форменных элементов – эритроцитов (39-44%), лейкоцитов (1%) и тромбоцитов (0,1%). Благодаря наличию в крови белков и эритроцитов её вязкость в 4-6 раз выше вязкости воды. При стояние крови в пробирке или центрифугировании с малыми скоростями форменные элементы её осаждаются.
Самопроизвольное осаждение форменных элементов крови получило название реакции осаждения эритроцитов (РОЭ, теперь – СОЭ). Величина СОЭ (мм/час) для разных видов животных колеблется в широких пределах: если для собаки СОЭ практически совпадает с интервалом значений для человека (2-10 мм/час), то для свиньи и лошади не превышает 30 и 64 соответственно. Плазма крови, лишённая белка фибриногена, носит название сыворотки крови.
Величина рН крови для большинства животных находится в пределах 7,2 – 7,6. Осмотическое давление плазмы крови (7,0-8,0 атм.) определяется количеством в ней растворимых веществ (NaCl, NaHCO >3>, фосфаты) и белков. Растворы солей, имеющие осмотическое давление, равное таковому нормальной сыворотки крови, называются изотоническими растворами (например, 0,9% раствор NaCl). Незначительная часть давления плазмы крови (несколько процентов) определяется белками и называется онкотическим давлением. Однако его роль важна для поддержания водного обмена организма: белки плазмы, удерживая воду в кровяном русле, предупреждает развитие тканевых отёков. Растворы с низким осмотическим давлением называются гипотоническими, а с высоким – гипертоническим. При введение в кровь они вызывают гемолиз и плазмолиз эритроцитов соответственно.
1. Химический состав крови
Плазма крови животных представляет собой жидкость с плотностью 1,02 – 1,06. Повышение плотности крови может наблюдаться в случаях обезвоживания организма, вызванного длительными диареями, отсутствием питьевой воды. На долю сухого (плотного) остатка плазмы приходится менее 10%, а остальное – вода. Основную массу сухого остатка составляют белки, общая концентрация которых в плазме составляет 60 – 80 г/л. Сумма концентраций глобулинов и альбуминов составляет концентрацию общего белка плазмы крови. Повышение концентрации общего белка плазмы обычно наблюдается при обезвоживании организма. Снижение концентрации общего белка плазмы может быть следствием самых разнообразных причин – низкое содержание белка в рационе, нарушение процесса всасывания питательных веществ в пищеварительном тракте, болезни печени, почек, при которых теряется белок с мочой.
Качественный состав белков плазмы крови.
Качественный состав белков плазмы крови очень разнообразен. В клинической биохимии часто общий белок плазмы делят на отдельные фракции методом электрофореза, основанного на разделении белковых смесей по признаку различной величины массы и конкретного заряда одного белка. При электрофоретическом разделении в зависимости от носителя количество белковых фракций общего белка неодинаково. Независимо от вида электрофореза всегда выделяют основные фракции - альбумины и глобулины. Альбумины синтезируются в печени и являются простыми белками, содержащими до 600 аминокислотных остатков. Они хорошо растворимы в воде. Функция альбуминов состоит в поддержании коллоидно-осмотического давления плазмы, постоянства концентрации водородных ионов, а также в транспорте различных веществ, включая билирубин, жирные кислоты, минеральные соединения и лекарственные препараты. Альбумины плазмы крови могут рассматриваться и как определённый резерв аминокислот для синтеза жизненно необходимых специфических белков в условиях дефицита белков в рационе. Альбумины удерживают воду в кровяном русле, а поэтому при гипоальбуминемиях могут быть отёки мягких тканей. При нефритах в мочу из плазмы крови проникают в первую очередь альбумины, как самые низкомолекулярные белки (молекулярная масса альбуминов составляет около 60000 – 66000). В норме на долю альбуминов приходится 35 – 55% от общего количества белков плазмы крови.
Глобулины плазмы – это множество различных белков. При электрофорезе они перемещаются вслед за альбуминами. Как правило, в плазме они находятся в комплексе со стероидами, углеводами или фосфатами. Взаимосвязь с липидами обеспечивает комплексам глобулинов растворимое состояние и транспорт в различные ткани. В период интенсивного роста животного в крови отмечается относительное снижение уровня альбуминов и соответствующие повышение уровня α- и γ-глобулинов. β-глобулины активно взаимодействуют с липидами крови. γ-глобулины, наименее подвижная и наиболее тяжёлая фракция из всех глобулинов, синтезируются происходящими из части стволовых клеток костного мозга В-лимфоцитами или образующимися из них плазматическими клетками. Они выполняют главным образом функцию защиты, являясь защитными антителами (иммуноглобулинами). У млекопитающих их пять – IgG, IgM, IgE, IgD, IgA. В количественном плане в крови преобладает IgG (80%). Используя метод иммуноэлектрофореза, в крови выделяют до 30 белковых фракций. Каждый тип иммуноглобулинов может специфически взаимодействовать лишь с одним определённым антигеном.
Новорождённые животные не способны в первые дни жизни синтезировать антитела. Они появляются только после поступления в желудочно-кишечный тракт молозива. Самостоятельный синтез этих защитных белков в костном мозге, селезёнке, лимфатических узлах отмечается с 3- или 4-недельного возраста животного. Поэтому важно напоить новорождённого молозивом, которое содержит в 10-20 раз больше иммуноглобулинов, чем обычное молоко.
Т-лимфоциты кооперируются с В-лимфоцитами в синтезе иммуноглобулинов, тормозят иммунологические реакции, лизируют различные клетки. В крови Т-лимфоциты составляют 70%, В-лимфоциты – около 30%. Для синтеза иммуноглобулинов необходима и третья популяция клеток – макрофаги. Они выступают как первичные факторы неспецифической защиты, благодаря способности захватывать и переваривать микроорганизмы, антигены, иммунные комплексы, передавать информацию о них Т- и В-лимфацитам. Макрофаги выступают в роли посредников между всеми участниками процесса с помощью вырабатываемых клетками лимфокинов и монокинов.
В-лимфоциты вырабатывают антитела лишь против определённых, поступивших в организм антигенов (бактерий, вирусов).Для этого структура антигена и глобулинового рецептора на поверхности лимфоцита должны соответствовать друг другу, как ключ к замку. В этом случае лимфоцит начинает делиться и синтезировать антитела против вида антигена, вызвавшего ответную реакцию.
Концентрация γ-глобулинов увеличивается в сыворотке крови при хронических инфекционных болезнях, при иммунизации, беременности животных.
Целый ряд белков плазмы крови выполняет специфические функции. Среди них следует выделить такие белки, как трансферрин, гаптоглобин, церулоплазмин, пропердин, система комплимента, лизоцим, интерферон.
Трансферрины являются β-глобулинами, синтезируемыми в печени. Связывая два атома железа на молекулу белка, они транспортируют этот элемент в различные ткани, регулируют его концентрацию и удерживают его в организме. По величине заряда белковой молекулы, аминокислотному составу различают 19 типов трансферринов, которые связаны с наследственностью. Трансферрины могут оказывать и прямой бактериостатический эффект. Концентрация трансферринов в сыворотке крови составляет около 2,9 г/л. Низкое содержание трансферринов в сыворотке крови может быть вызвано недостатком белков в рационе животного.
Гаптоглобин входит в состав α-глобулиновой фракции сыворотки крови. Он образует комплексы с гемоглобином при гемолизе эритроцитов. В форме таких комплексов железо из разрушенных эритроцитов не выделяется в составе мочи из организма, так как эти комплексы не способны проходить через почки. Гаптоглобин выполняет также защитную функцию, участвуя в процессах детоксикации.
Церулоплазмин — α -глобулин, синтезирующийся в печени, имеет в своем составе медь (0,3%). Связывая медь, церулоплазмин обеспечивает должный уровень этого микроэлемента в тканях. На долю церулоплазмина приходится 3% всего количества меди организма животного. Он проявляет себя как фермент и как оксидант. Церулоплазмин является оксидазой адреналина, аскорбиновой кислоты. Важной характеристикой церулоплазмина является его способность окислять железо в тканях до Fe3+, депонируя его в таком виде.
Система комплемента — это комплекс сывороточных белков глобулиновой природы, который рассматривается как система проэнзимов, активация которых приводит к цитолизу, разрушению антигена. Синтез системы комплемента, насчитывающей до 25 разных белков, осуществляется преимущественно мононуклеарньми фагоцитами, а также гистиоцитами. Это сложная эффекторная система белков сыворотки, играющая важную роль в регуляции иммунного ответа и в поддержании гомеостаза, в плане фило- и онтогенеза возникла раньше иммунной системы. В составе системы комплемента детально изучены 11 компонентов. Каскад ферментативных реакций, запускаемый комплексом антиген-антитело и приводящий к последовательной активации всех компонентов комплемента, начиная с первого, называется классическим путем активации. Обходной путь, который характеризуется активацией более поздних компонентов комплемента, начиная с С>3>, называется альтернативным. Разрушение микробной клетки наступает только после активации компонента С>4>. Терминальные белки системы комплемента, последовательно реагируя один с другим, внедряются в двойной слой липидов, повреждая клеточную мембрану с образованием мембранных каналов, что и приводит к осмотическим нарушениям, проникновению внутрь клетки антител, комплемента с последующим лизисом внутриклеточных мембран.
2. Ферменты сыворотки крови
В основе многих патологических и предпатологических состояний организма лежат нарушения функционирования ферментных систем. Многие ферменты локализуются внутри клеток, а поэтому в сыворотке (плазме) крови их активность низка или вообще отсутствует. Именно поэтому анализируя внеклеточные жидкости (кровь), по активности определенных ферментов можно выявить изменения, происходящие внутри клеток различных органов и тканей организма. другие ферменты постоянно содержатся в крови, в известных количествах и имеют определенную функцию (например, ферменты системы свертывания крови).
Активность ферментов в сыворотке крови отражает сбалансированность скорости синтеза ферментов внутри клеток и выхода их из клеток. Увеличение активности ферментов крови может быть результатом ускорения процессов синтеза, понижения скорости выведения, повышения проницаемости клеточных мембран, действия активаторов, некроза клеток. Уменьшение активности ферментов вызывается повышением скорости выведения фермента, действием ингибиторов, угнетением синтеза.
Повышение активности в крови того или иного фермента является весьма ранним диагностическим тестом. Дополнительное определение изоферментного спектра позволяет уточнить локализацию патологического процесса, так как каждый орган имеет свой определенный изоферментный спектр.
В клинической биохимии большое значение имеет показатель активности аспарататаминотраисферазы и аланинаминотрансферазы (КФ 2.6.1.2). Эти трансаминазы содержатся в митохондриях и в растворимой фракции цитоплазмы клеток. Роль трансаминаз сводится к передаче аминогрупп аминокислот на кетокислоту. Коферментом трансаминаз служит пиридоксальфосфат, производное витамина В>6>. В крови животных активность обоих ферментов очень мала, по сравнению с их активностью в других тканях. Однако при патологиях, сопровождающихся деструкцией клеток, трансаминазы выходят через мембраны клеток в кровь, где их активность значительно увеличивается по сравнению с нормой. Несмотря на отсутствие строгой органной специфичности этих ферментов, повышение их активности наблюдают при гепатитах, мышечных дистрофиях, травмах, при чрезмерных физических нагрузках на организм, в частности, у спортивных лошадей.
Лактатдегидрогеназа (ЛдГ), гликолитический фермент, катализирующий обратимую реакцию восстановления пировиноградной кислоты в молочную. ЛдГ состоит из четырех субъединиц и включает пять изоферментов. Причем в мышечной ткани преобладает изофермент ЛдГ5, в сердечной мышце ЛдГ1 и ЛдГ2. При остром инфаркте миокарда у больных в сыворотке крови повышается активность изоферментов ЛДГ1 и ЛдГ2. При паренхиматозном гепатите в сыворотке крови значительно возрастает активность изоферментов ЛдГ4 и ЛдГ5, тогда как активность ЛдГ1 и ЛдГ2 снижается. Активность ЛдГ в цельной крови существенно выше активности фермента в плазме крови. Поэтому даже минимальный гемолиз крови значительно изменяет активность фермента в плазме, что следует учитывать в лабораторной работе.
Креатинфосфокиназа (КФК), важную роль играет в энергетическом обмене. Креатинфосфокиназа необходима для ресинтеза АТФ за счет трансфосфорилирования АдФ с креатинфосфатом. Креатинфосфат относится к богатым энергией фосфатным соединениям, которые обеспечивают сокращение мышечного волокна, его расслабление, транспорт метаболитов в мышечную ткань.
Креатин-Ф + АдФ КФК > Креатин + АТФ.
Креатинфосфокиназа состоит из двух субъединиц — М и В, образующих три изофермента: ММ (мышечныий тип), МВ (сердечный тип), ВВ (мозговой тип).
Анализ тканей свидетельствует, что значительная активность КФК имеет место в скелетной мышце, миокарде, мозге. Сердечная мьшца содержит в основном изофермент ММ и МВ. Повышение активности изофермента МВ в сыворотке крови пациента свидетельствует о поражении сердечной мышцы. Определение изоферментов КФК является лучшим методом диагностики при наследственной мышечной дистрофии у цыплят, при недостатке селена у крупного рогатого скота, при паралитической миоглобинурии у лошадей.
Щелочная фосфатаза (ЩФ), КФ 3.1.3.1 — гидролитический фермент, синтезируемый в основном в печени
выделяется из организма в составе желчи. Его оптимум активности находится при рН = 8—9. Это неспецифический фермент, катализирующий гидролиз многих фосфорных эфиров и присутствующий в плазме в форме изоферментов. Основной источник щелочной фосфатазы у молодых растущих животных — костная ткань. Активность щелочной фосфатазы значительно повышается при болезнях печени и костей, в частности, при остеомаляциях. Основная роль щелочной фосфатазы, вероятно, связана с отложением фосфатов кальция в костной ткани. Установлено повышение активности щелочной фосфатазы сыворотки крови при новообразованиях кости.
Холинэстераза — фермент, участвующий в процессе передачи нервного импульса, гидролизу ацетилхолин на ацетат и холин. Холинэстераза сыворотки крови включает два вида холинэстераз организма, основной субстрат которых — ацетилхолин. Ацетилхолинэстераза (АХЭ), гидролизирующая ацетилхолин в синапеах, называется истинной (КФ 3.1.1.7). Она присутствует в печени, эритроцитах и лишь малое ее количество локализовано в плазме. Холинэстераза плазмы крови является псевдохолинэстеразой (КФ 3.1.1.8), она гидролизует бутирилхолин в 4 раза быстрее, чем ацетилхолин. Этот фермент находится также в печени, поджелудочной железе, слизистой оболочке кишечника. Синтез АХЭ сыворотки крови происходит в печени, а поэтому при патологии этого органа наблюдается снижение активности фермента.
Необратимыми ингибиторами АХЭ являются токсические фосфорорганические соединения (ФОС). Так, ФОСинсектициды (хлорофос, фоефамид, карбофос, октаметил) избирательно связывают активные центры молекулы АХЭ и тем самым блокируют ее активность. Вследствие высокой липотропности ФОС способны проникать в организм животного через неповрежденную кожу и слизистые оболочки. При отравлении ФОС отмечают беспокойство животного, чувство страха, возбуждение, судороги, которые развиваются на фоне приступов удушья и кашля из-за спазма бронхов. Характерными при этом являются изменения со стороны глаз: резко суживается зрачок, начинается слезотечение, нарушается аккомодация. Чаще всего непосредственной причиной гибели животного, отравленного ФОС является паралич дыхательного центра.
Амилаза (КФ 3.2.1.1) продуцируется слюнными железами и в больших количествах поджелудочной железой.
Амилаза обладает специфическим действием на с-1 ,4-глю- козидные связи полисахаридов. Повышение активности амилазы сыворотки крови свидетельствует о развитии острого панкреатита. Умеренное повышение активности фермента отмечается при воспалении слюнных желез.
Азотсодержащие и безазотистые вещества плазмы крови.
Наряду с белками плазма (сыворотка) крови содержит различные азотсодержащие небелковые вещества, которые получили название остаточного азота. В состав остаточного азота входит азот мочевины, мочевой кислоты, аминокислотьи, мелкие пептиды, билирубин, креатин, креатинин, аллантоин, глутамин, серотонин, гистамин, адреналин и некоторые другие. При действии 20- или 40% -ми растворами трихлоруксусной кислоты на эти вещества они не осаждаются и остаются в растворенном состоянии. Основным компонентом остаточного азота у млекопитающих является мочевина, у птиц количественно преобладает мочевая кислота. В целях диагностики используют определение как суммарного количества остаточного азота, так и веществ его составляющих. Уровень суммарного количества остаточного азота в плазме крови лошади составляет 25—35 мг%, крупного рогатого скота — 40—60 мг%, свиньи — 35—60 мг%, собаки — 35—40 мг%. Мочевина в норме составляет до 70% от общего остаточного азота плазмы крови млекопитающих. Пониженный уровень мочевины в плазме крови указывает на нарушение функции печени, тогда как увеличение этого показателя свидетельствует о нарушении функции почек животного. Мочевая кислота в плазме крови птиц достигает в норме 9 мг% и является конечным продуктом белкового обмена.
Общее количество остаточного азота плазмы крови и его отдельных компонентов может при определенных болезнях животного меняться и в первую очередь при нарушениях выделительной функции почек, когда особенно резко увеличивается содержание мочевины. Это состояние носит название уремии. Содержание мочевой кислоты в плазме крови часто повышено при подагре, лейкемии, пневмонии. У взрослых животных повышение концентрации общего азота в плазме крови свидетельствует об усилении распада белков тканей. Повышение уровня общего остаточного азота в плазме крови наблюдается и при высоком содержании белков в рационе.
Среди свободных аминокислот плазмы крови животного преобладают аланин, глицин, лейцин, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, а также глутамин. Уровень аминокислот в плазме млекопитающих составляет 10—30 мг%. Эти аминокислоты могут быть использованы организмом на синтетические цели.
Креатин играет важную роль в метаболизме энергии. Это продукт обмена глицина, аргинина, -аденозилметионина. Креатинфосфат внутри клеток спонтанно распадается с образованием креатинина, поступающего в циркуляцию крови.
Количество креатинина, поступающего из крови в мочу, в норме является величиной постоянной (15 мг/кг мышечной ткани). Так как уровень креатинфосфата в целом пропорционален мышечной массе организма, то у расту- щих животных уровень креатина в плазме крови всегда выше, чем уровень креатинина.
Билирубин является конечным продуктом распада гемоглобина. Определение количества билирубина плазмы крови используется для оценки функции печени или интенсивности гемолитических процессов в организме. В обоих случаях концентрация билирубина плазмы крови повышается (норма до 1 мг%). Концентрация билирубина может быть повышена в плазме крови животного при поражении печени и, в частности, за счет его прямой фракции, образующейся в печеночных клетках и выходящей из них вследствие повышения проницаемости клеточных мембран при патологических состояниях. При гемолитических процессах, например, в случаях гемоспоридиозов крупного рогатого скота, происходит повышение концентрации общего билирубина плазмы без повышения уровня фракции прямого билирубина.
Безазотистые вещества плазмы крови включают метаболиты углеводного, жирового и минерального обменов. Среди них прежде всего следует назвать глюкозу. В зависимости от типа кормления животного концентрация глюкозьи в крови обычно варьирует в пределах физиологической нормы. Норма концентрации глюкозы крови является результатом баланса функций регулирующих ее гормонов. Следует помнить, что глюкоза - нестойкое органи- ческое соединение организма: спустя сутки после получения пробы крови (плазмы) концентрация в ней глюкозы падает на 30—40%, что необходимо учитывать в диагкостической работе. Концентрация глюкозьи в крови жвачных животных составляет 50—60 мг%, у животных с однокамерным желудком —- 70—110 мг%. В крови животных всегда присутствуют основные метаболитьи глюкозьи — пировиноградная и молочная кислоты.
При <углеводном рационе в крови животного значительно возрастает концентрация глюкозьи, которая под влиянием глюкокиназы печени (или гексокиназы) приводит к повышению уровня глюкозо-6-фосфата. Таким образом, роль глюкокиназы заключается в обеспечении глюкозо-б-фосфата для синтеза гликогена. Уровень глюкозо-б-фосфата контролируется глюкагоном и инсулином. Глюкагон начинает каскад реакций с участием цАМФ, приводящих к распаду гликогена, тогда как инсулин имеет обратный эффект. Высокий уровень глюкозы в крови приводит к снижению синтеза глюкагона и повышению уровня инсулина поджелудочной железой. Это гормональное соотношение является прямым аллостерическим действием самой глюкозы. Снижение использования глюковы мышцами и жировой тканью способствует поддержанию уровня глюкозы в крови. Поступление глюкозы в мышцы и жировую ткань снижается при низком уровне инсулина в крови.
Временная глюкозурия в течение 1—1,5 часа может быть у собаки после обильной углеводной еды, однако выраженная глюкозурия в течение 2 часов и более является прямым свидетельством сахарного диабета. При кетозах высокопродуктивных молочных коров и токсемии беременности у овцематок наблюдают состояние гипогликемии.
Большие количества трудно переваримых углеводов (клетчатка) у жвачных животных ферментируются в летучие жирные кислоты (уксусная — 65%, пропионовая 20%, масляная — 10%) микрофлорой рубца. Меньшие количества переваримых углеводов (крахмал, глюкоза) кормов избегают подобной ферментации. Уксусная кислота используется для энергетических потребностей организма, а также на синтетические цели. В то же время протпионовая кислота является хорошо известным предшественником глюкозы в процессе глюконеогенеза. Теоретически 1 г пропионовой кислоты может дать 1,23 г глюкозы. Масляная кислота стимулирует продукцию глюкозы, усиливая фосфоролиз в печени за счет повышении скорости глюконеогенеза. Возможным источником глюкозы у жвачных животных служит и молочная кислота, продукт ряда ферментативных реакций организма. Содержание общих липидов в крови составляет 500—900 мг%. Среди них — триглицериды, фосфолипиды, свободные жирные кислоты, холин, холестерин, глицерин, кетоновые тела. Важное диагностическое значение имеет определение в крови концентрации кетоновых тел (ацетон, ацетоуксусная и оксимасляная кислоты). В норме их содержание в крови не превышает 10 мг%. Повышенная концентрация кетоновых тел в крови наблюдается при кетозах, при голодании животного, в случаях сахарного диабета.
Из минеральных веществ крови следует в первую очередь отметить важную роль постоянства концентрации кальция и неорганического фосфора. Концентрация кальция в плазме крови млекопитающих животных равна 10—12 МГ%, у птиц 10—25 мг%. Концентрация неорганического фосфора в плазме крови составляет 4—б мг%, В норме соотношение в плазме крови млекопитающих животных кальция и фосфора составляет 2 : 1, у птиц 3: 1. Уровень кальция и фосфора плазмы крови регулируется за счет производных витамина Ц кальцитонина и паратгормона. При недостатке производных витамина 13 в организме накапливаются пируват и лактат и снижается синтез лимонной кислоты. Поэтому определение уровня пировиноградной и лимонной кислот в крови является косвенным показателем обеспеченности животного производными витамина В. Концентрация кальция в плазме крови обычно снижена при рахите и остеомаляции, когда нарушается структура костной ткани. Снижение концентрации неорганического фосфора в плазме крови характерно для рахита, а повышение этого показателя отмечают при гипервитаминозе
3. Сводные биохимические показатели метаболизма собак и кошек
Показатели углеводного обмена
Клиническое значение.
Повышенное содержание глюкозы в крови (гипергликемия), особенно при повторных исследованиях, чаще всего указывает на наличие сахарного диабета. По данным американских авторов (1.1. Kaneko, 1980), это заболевание у кошек и собак встречается чаще, чем у других животных (1:152 у собак и 1:800 у кошек). На частоту заболевания оказывает влияние возраст и пол животных. У сук и котов оно встречается чаще. У собак заболевание сахарным диабетом наблюдается наиболее часто в возрасте 4-14 лет (в среднем 7-9 лет), а у кошек - старше 6 лет. При сахарном диабете нарушается поступление глюкозы в клетки, что и приводит к гипергликемии. Причиной этого является или недостаточная способность поджелудочной железы выделять инсулин в кровь, или же неспособность инсулина связываться с соответствующим рецептором и оказывать свое биологическое действие. Гипергликемия у собак достигает 5-7 г/л при норме 0,8-1,4 г/л. Такая гипергликемия сопровождается выделением глюкозы с мочой (глюкозурия). У кошек уровень глюкозы в крови обычно превышает при диабете 2 г/л.
По данным французских авторов (1994), наряду с определением содержания глюкозы в крови перспективным в плане диагностики сахарного диабета является проведение сахарной нагрузки с последующим определением уровня инсулина. У здоровых собак добавочный выброс инсулина в ответ на поступление глюкозы занимает менее 30 мин., в то время как при диабете гиперинсулинемия более выражена и длится дольше. Гипергликемия отмечена также при лечении глюкокортикоидами, лихорадке, возбуждении животных.
Гипогликемия наблюдается при заболеваниях печени, при гликогенной болезни, когда клетки печени теряют способность расщеплять гликоген с высвобождением глюкозы. Низкий уровень глюкозы в крови отмечен при гипоадренокортицизме, когда снижен синтез глюкокортикоидов корой надпочечников, а также при опухолях островковых клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин, при передозировке противодиабетических препаратов, голодании, при поражении почек, когда глюкоза выводится с мочой. Гипогликемия может быть и ложной, вследствие погрешностей при выполнении лабораторных исследований. Эритроциты крови интенсивно потребляют глюкозу с образованием молочной кислоты. Поэтому, если определение глюкозы проводится в цельной крови, необходимо предварительно осаждать белки.
Повышенное содержание пировиноградной кислоты в крови указывает на недостаток в организме витамина В1 входящего в состав ферментативной системы, осуществляющей превращения этого важного продукта обмена углеводов. Повышение содержания отмечено также при диспепсиях, поражении паренхимы печени, токсикозах.
Повышенное содержание молочной кислоты в крови встречается при болезнях печени, когда печень теряет способность превращать значительную часть молочной кислоты в гликоген, а также при анемиях и сердечно-легочной недостаточности.
Показатели жирового обмена в сыворотке крови
Клиническое значение.
Определение в крови общих липидов и их отдельных фракций рекомендуется проводить в крови, взятой через 12 час. после еды. В противном случае повышенное содержание липидов (гиперлипидемия) не имеет диагностического значения. При учете сказанного выше гиперлипидемия может указывать на поражение печени и почек, в особенности при тяжелых формах нефрозов. Наблюдается она и при диабете.
Повышенное содержание триглицеридов отмечено при панкреатитах, холестазе, билиарном циррозе, гипотиреозе и при лечении кортикоидными препаратами.
Повышение содержания холестерина в крови наблюдается при сахарном диабете, нефротическом синдроме, билиарном циррозе, гипотиреозе и при лечении кортикоидными препаратами. Снижение содержания холестерина в крови отмечено при анемии и кахексии.
Определение связанного в форме эфиров холестерина имеет значение для оценки функции печени. При поражении паренхимы печени содержание этой фракции общего холестерина снижается.
Повышение содержания кетоновых тел в крови наблюдается при сахарном диабете и голодании.
Белки крови
Клиническое значение:
Повышенное содержание общего белка сыворотки крови (гиперпротеинемия) наблюдается или при повышенном синтезе белка, преимущественно глобулинов, или при потере жидкости организмом. Повышенный синтез наблюдается при макроглобулинемии, хронических воспалениях, например при хроническом полиартрите, у кошек при перитонитах. Потеря жидкости организмом происходит при многих заболеваниях, сопровождающихся рвотой и диареей, при генерализованном перитоните, а также в начальных стадиях тяжелых ожогов.
Гипопротеинемия встречается при нарушении синтеза сывороточных белков, при потере альбумина. Это происходит при кахексии, недостаточности печени, нефротическом синдроме, генерализованном опухолевом процессе, при паразитарных заболеваниях, нарушении усвоения пищи. Иногда гипопротеинемия встречается у молодых собак и сопровождается асцитом. Относительная гипопротеинемия бывает и при многократных инфузиях различных растворов. Определение отдельных белковых фракций и их соотношение имеет также диагностическое значение в комплексе с другими методами исследования.
Содержание бета-глобулинов увеличивается при протозойных заболеваниях и глистной инвазии, при прививках. Уменьшение концентрации гамма-глобулинов свидетельствует о снижении общей резистентности организма.
Увеличение фракции в-глобулинов отмечается в остром периоде воспалительных процессов и в период обострения хронических воспалений. Лихорадка и травма также часто сопровождаются увеличением концентрации этой фракции.
Содержание бета-глобулинов у собак увеличивается при гепатите и циррозе печени. Следует указать на возможность ошибки при определении концентрации глобулинов, если определение проводится в гемолизированной сыворотке, так как гемоглобин образует с глобулинами комплексы, и в результате получаются завышенные данные.
Отношение альбумин/глобулины у взрослых собак составляет 0,93±0,035 (Davoust et al., 1991).
Показатели белкового обмена
Клиническое значение. Билирубин является нормальным продуктом распада гемоглобина. Этот процесс начинается в селезенке, где образуются биливердин и непрямой билирубин. Они поступают в кровь и далее - в печень, где превращаются в прямой билирубин. В составе желчи, окрашенной именно желчными пигментами, билирубин поступает в кишечник, где превращается в уробилиноген и затем в стеркобилиноген - пигмент фекалий. Билирубин обладает очень сильной красящей способностью. У кошек и собак при норме 0,1-0,6 мг% повышение содержания билирубина происходит также на начальных стадиях тяжелых ожогов. Наряду с поражением печени, повышенная концентрация билирубина в крови имеет место и при паразитарных заболеваниях крови, когда увеличен гемолиз эритроцитов.
Определение концентрации азота мочевины и креатинина используется в лабораторной диагностике для оценки функциональной способности почек. Мочевина образуется в печени в результате процесса обезвреживания аммиака - продукта распада белковых веществ. Выделение мочевины из организма в основном производится почками. Из этого следует, что количество мочевины в крови зависит не только от функции почек, но и от количества потребляемого белка или скорости расщепления его в организме. В частности, концентрация мочевины в крови возрастает при кровотечениях, лихорадке, травме. Недостаток белка в рационе, наоборот, приводит к снижению концентрации мочевины в сыворотке крови. Большое значение имеет и количество воды в организме. При рвотах, малом количестве мочи, высокой концентрации в ней различных продуктов обмена большее количество мочевины подвергается обратному всасыванию, и концентрация её в крови увеличивается. При сильно разведенной моче наблюдается обратная картина. Влияние этих дополнительных факторов затрудняет оценку функционального состояния почек по одному этому показателю. Вот почему наряду с определением концентрации мочевины в крови рекомендуют определять и концентрацию креатинина.
Креатинин образуется в результате обменных процессов в мышечной ткани и выделяется из организма почками. В отличие от мочевины, его концентрация в крови не зависит от количества получаемого с пищей белка. Этот показатель весьма информативен для оценки функции почек. Увеличение концентрации креатинина в крови пропорционально степени тяжести нарушения фильтрационной способности почек. Индивидуальные различия у разных животных объясняются величиной мышечной массы, но у одного и того же животного этот показатель относительно постоянен. Определение концентрации креатинина в крови особенно важно у собак, так как они по сравнению с другими домашними животными наиболее подвержены различным нефропатиям. Этот показатель важен и для коррекции питания животных (М. Schmidt, 1978). При концентрации креатинина 3-5 мг% и выше рекомендуется ограничивать потребления мяса. Следует, однако, заметить, что нормальные величины концентрации креатинина не исключают полностью наличие почечной патологии, для установления которой требуются дополнительные исследования. В частности, это относится к хроническому пиелонефриту.
Диагностическое значение определения некоторых ферментов в крови
Определение активности ферментов все шире используется в диагностических целях в медицинской и ветеринарной практике. Этому способствует выяснение высокой информативности данного показателя для выявления патологического процесса на ранних стадиях заболевания, а также выпуск отечественных и зарубежных наборов необходимых реактивов, что значительно облегчает выполнение довольно трудоемких исследований по определению активности ферментов. Диагностическая ценность определения активности фермента определяется способностью проявлять себя в чрезвычайно малых концентрациях. Патологический процесс сопровождается повышением проницаемости клеточных мембран или гибелью части клеток. Находящиеся в клетках ферменты выходят в кровь, где соответствующая ферментативная активность резко возрастает, так как содержание ферментов в клетке значительно выше, чем в крови. Таким образом, гиперферментемия всегда является указанием на наличие в организме патологического процесса.
Труднее обстоит дело с установлением локализации патологического процесса. Абсолютная органная специфичность для ферментов наблюдается крайне редко, один и тот же фермент содержится обычно в клетках нескольких органов, что затрудняет интерпретацию полученных данных. Тем не менее, органная специфика ферментативной активности все же имеет место. Она сравнительно мало отличается у различных видов животных. По данным французских авторов (1994 г.), у собак сорбитолдегидрогеназа специфична для печени и в меньшей степени - для почек. Аспартатаминотрансфераза специфична для сердечной и скелетной мускулатуры, креатинкиназа специфична для поперечнополосатых мышц и, в меньшей степени, - для сердца. Аланинаминотрансфераза и орнитинкарбамоил - трансфераза специфичны для печени. Для ферментов, активность которых более или менее равномерно распространена в некоторых органах, прибегают к исследованию изоферментного спектра, о чем будет сказано ниже при рассмотрении фермента лактатдегидрогеназы.
Ниже приведены некоторые примеры содержания ферментов в тканях и описана целесообразность их определения в лабораторной практике.
Лэктатдегидрогеназа - определение её активности используется при диагностике заболеваний печени, крови, опухолей и повреждений скелетной мускулатуры. Высокие величины активности отмечены при лептоспирозе, инфекционном перитоните, при гепатитах с явлениями некроза, а также при отравлениях, особенно фосфоорганическими ядами, при гемолитической желтухе, при лейкозах.
Для более точного выявления локализации патологического процесса в настоящее время используется определение изоферментного спектра лактатдегидрогеназы (ЛДГ). Имеется 5 форм ЛДГ (ЛДГ1, ЛДГ2, ЛДГ3 , ЛДГ4 и ЛДГ5), отличающихся друг от друга различными физико-химическими свойствами, в частности, чувствительностью к температуре, подвижностью в электрическом поле и др.)- Каждый орган имеет свой изоферментный спектр, то есть разное соотношение изоферментов. Поэтому поражение какого-либо органа приводит не только к повышению общей активности фермента, но и к изменению соотношения его молекулярных форм в сыворотке крови. Увеличение активности ЛДГ, и ЛДГ2 характерно для поражения сердечной мышцы, в то время как увеличение активности ЛДГ5 - для повреждения скелетной мускулатуры и печени.
Аминотрансферазы (аспартатаминотрансфераза и аланинаминотрансфераза). Определение этих ферментов имеет большое значение для своевременной диагностики заболеваний печени и сердца. Активность трансаминаз всегда повышена при остром гепатите, в том числе и при безжелтушных формах. При хронических гепатитах и циррозе активность трансаминаз ниже, чем при острых формах. Высокие активности ферментов отмечены при отравлениях. Следует, однако, заметить, что одно определение активности аспартатаминотрансферазы не может быть решающим показателем, так как этот фермент не является специфичным именно для печени. В отличие от аспартатаминотрансферазы, у кошек и собак аланинаминотрансфераза почти полностью сосредоточена в печени, и, следовательно, диагностическое значение этого показателя именно для этих животных возрастает. Так как при остром гепатите повышается активность обеих аминотрансфераз, но аланинаминотрансфераза содержится в цитоплазме клеток, а аспартатаминотрансфераза -и в цитоплазме, и в митохондриях, повышение активности последней свидетельствует о более тяжелом поражении клеток печени.
Щелочная фосфатаза - используется для диагностики рахита, опухолей костей и застоя желчи. При рахите наблюдается повышение активности фермента при одновременном снижении уровня кальция в крови. Наиболее высокая активность отмечена при остеосаркомах. Повышается активность фермента и при заболеваниях печени и желчных путей, сопровождающихся застоем желчи. У собак высокая активность щелочной фосфатазы при незначительном увеличении активности трансаминаз наблюдается при лейкозах с вовлечением в патологический процесс печени. У кошек одно определение активности щелочной фосфатазы для обнаружения застойных явлений в печени недостаточно информативно, так как фермент выделяется почками.
Холинэстераза - определение её активности используется для выявления отравлений фосфорорганическими соединениями и для оценки функции печени. Следует отметить, что в отличие от других ферментов, где указанием на наличие патологического процесса является повышение активности, активность холинэстеразы, которая синтезируется клетками печени, при гепатите снижается. Это снижение имеет место лишь при выраженных, тяжелых формах гепатита, и тем самым одно определение активности холинэстеразы малоинформативно и используется в комплексе с определением активности других ферментов. Имеются данные, что такой комплекс в составе аминотрансфераз, сорбитдегидрогеназы и холинэстеразы позволяет выявить повреждения печени различной этиологии в 95% случаев. Постепенное нарастание снижения активности холинэстеразы при гепатите является неблагоприятным прогностическим признаком, в то время как нормальные величины активности при хронических воспалительных процессах в печени говорят о благоприятной тенденции течения заболевания. Следует заметить, что небольшое снижение активности наблюдается во вторую половину беременности и не является указанием на наличие патологического процесса.
Креатинкиназа - обеспечивает ресинтез АТФ за счет взаимодействия АДФ с креатинфосфатом. Креатинфосфат относится к богатым энергией фосфатным соединениям, обеспечивающим сокращение мышц, их расслабление, транспорт метаболитов в мышечную ткань. Повышение активности фермента имеет место при повреждении скелетных или сердечной мышц, например при операциях. Встречается повышенная активность и при внутримышечном введении пенициллина, тетрациклина. Повышенная активность отмечена при судорогах и двигательном беспокойстве. У собак повышение активности наблюдается при воспалениях мышц.
Глутаматдегидрогеназа - большая часть ферментативной активности сосредоточена в печени, и исключительно в митохондриях клеток этого органа. Тем самым, повышение активности с большой долей вероятности позволяет говорить о поражении печени, а, учитывая локализацию в митохондриях, судить о степени тяжести патологического процесса.
Показатели минерального обмена в плазме крови
Клиническое значение
Кальций Пониженное содержание кальция наблюдается при гипопаратиреозе, нарушении всасывания кальция, недостатке витамина D, при рахите, почечной недостаточности.
Повышенное содержание кальция отмечено при гиперпаратиреозе, гипертиреозе, злокачественных опухолях с метастазами в кости, при гипервитаминозе D. Опасным для жизни является увеличение содержания кальция выше 15 мг%.
Фосфор. Пониженное содержание фосфора наблюдается при нарушении всасывания в кишечнике, рахите, первичном гиперпаратиреозе.
Повышенное содержание фосфора отмечено при передозировке витамина D, переломах костей, почечной недостаточности. При поражении почек увеличение содержания фосфора в крови является неблагоприятным прогностическим признаком.
Железо. Пониженное содержание железа в сыворотке крови наблюдается при анемиях, а повышенное - при поражении паренхимы печени, при циррозах.
Медь. Повышенное содержание меди в сыворотке крови наблюдается при инфекционных болезнях в острой стадии, при гепатитах и лейкозе.
Магний. Повышение содержания магния в сыворотке крови наблюдается при уремии и гипотиреозе, а понижение - при тиреотоксикозе.