Rola i znaczenie wapnia fosforu i magnezu w organizmach przeżuwaczy z uwzględnieniem zmian klinicznych

WAPŃ

Właściwości biochemiczne i kierunki działania wapnia

• Warunkuje prawidłowe funkcjonowanie błon komórkowych, ich przepuszczalność

• Wpływa na prawidłowe funkcjonowanie układu szkieletowego

• Wpływa na prawidłową nerwowo-mięśniową pobudliwości

• Warunkuje prawidłowy proces skurczu mięśni

• Warunkuje prawidłowy proces krzepnięcia krwi

Homeostaza wapnia

Resorpcja z kości Dieta

PTH + Jelita

CT –

1,25-(OH)₂D+ 1,25-(OH)₂D+

Hiperkalcemia -

Pula zewnątrzkomórkowa

Mleko endogenny Ca Ca wydalany

Kościec płodu wydalany z kałem z moczem

PTH -, CT +

Regulacja hormonalna poziomu Ca

Kalcytonina poziom wapnia we krwi

hiperkalcemia hipokalcemia

Vit₃ z dawki pokarmowej

i fotosyntezy w skórze

Konieczny

Mg (co-faktor

25-hydroksy D₃

PTH

+

1,25 dwuhydroksy D₃

konieczny Mg (co-faktor)

Wpływ zmienności stężenia fosforanów nieorganicznych, wapnia i kalcytriolu na wydzielanie PTH

Zagrożenia

25-OHD₃

Hipowitaminoza D + + Hiperwitaminoza D

Niski poziom Ca osocza + - PTH

Niski poziom Pn osocza + + 1,25-(OH)₂D

PTH + + Wysoki poziom Ca osocza

Estrogeny +

1,25-(OH)₂D -

Wysoki poziom Ca osocza -

1,25-(OH)₂D₃ 24,25-(OH)₂D₃

Poziom Ca osocza

2,43 – 3,10 mml/l (9,7-12,4 mg%)

2,25 - 2,87 mmol/l (9,0-11,5 mg%)

Frakcje (formy) w jakich znajduje się wapń w osoczu:

1. Wapń zjonizowany (50-60%) – aktywna forma metaboliczna

2. Wapń związany z białkami (40-50%) – będący przyczyną istotnych zmian w organizmie

• (hiperproteinemia – hiperkalcemia; hipoproteinemia /hipoalbuminemia/ - hipokalcemia

• Stany zasadowicy we krwi obniżają ilość Ca⁺⁺, gdy stan zakwaszenia podwyższa jego ilość

1. Wapń kompleksowy

Zaburzenia w poziomie wapnia

Poziom Ca całk osocza

2,25 – 2,87 mml/l (9,0-11,5 mg%)

• Hipokalcemia kliniczna

• Porażenie poporodowe = ostra hipokalcemia kliniczna

Potencjalne przyczyny i uwarunkowania ostrej hipokalcemii

• Zawartość Ca oraz (Mg i P) w paszy

• Skład dawki pokarmowej i zapotrzebowanie fizjologiczne na Ca

• System żywienia i utrzymania krów w okresie zasuszenia

• Wielkość i efektywność przyswajania i mobilizacji Ca z rezerw organizmu

• Uwarunkowania rasowe, osobnicze i środowiskowe

Uwarunkowania rasowe, osobnicze i środowiskowe

• Rasy o wysokiej wydajności mlecznej (Jersey,HF..)

• Wiek (większa zdolność do dużego i szybkiego uruchamiania produkcji mleka oraz większe zmiany w narządach miąższowych, najczęściej chorują krowy między 5-10 rokiem życia)

• Poziom estrogenów (osłabienie apetytu – predysponuje do występowania choroby w późniejszym okresie)

• Tereny o obniżonej zawartości magnezu – stany chronicznej hipomagnezemii

Zawartość Ca oraz (Mg i P) w suchej masie podawanej paszy

• Wysoka zawartość Ca w dawce paszowej (powyżej 1,0 % )

• Nieprawidłowy stosunek Ca : P (u krów wysoko produkcyjnych winien wynosić 1,3 : 1: krowy w zasuszeniu 2:1)

• Niska zawartość P w paszy (poniżej 0,3%)

• Niska zawartość Mg w paszy (poniżej 0,15%)

Skład dawki pokarmowej

Duża zawartość białka i energii w okresie zasuszenia (prawidłowa zawartość białka ogólnego 12% w s.m., białko nie ulegające rozkładowi w żwaczu stanowić winno 26% białka ogólnego)

Obniżona zawartość włókna surowego w paszach objętościowych

zasadowica

wysokie pH krwi (dysfunkcja wątroby i nerek)

Zmniejszona mobilizacja Ca z krwi i zdolność przyswajania z jelit

Zapotrzebowanie fizjologiczne na Ca i P w gramach (krowa o masie 600 kg)

Ca (g) P (g)

• Zapotrzebowanie bytowe 22 (36) 17 (27)

• w okresie ciąży 34 (53-61) 26 (34-37)

• Produkcja 1 kg mleka 2-3 (3,8-5,0) 1,7-2,4

• Zapotrzebowanie dzienne krowy na wapń

1. W okresie ciąży około 34 g

2. W okresie laktacji dla wydajności 25 l mleka 72-97 g

3. W okresie laktacji dla wydajności 40 l mleka 102-142 g

Wielkość i efektywność przyswajania oraz mobilizacji Ca z rezerw organizmu

• Około 50-60% wapnia z przyjętej paszy przyswajane jest w jelitach przeżuwaczy

Czynniki wpływające na ograniczenie przyswajania:

• Zaburzenia w funkcjonowaniu przewodu pokarmowego (nagłe zmiany paszy, stany zapalne, atonia ..)

• Duża zawartość słabo przyswajalnych związków Ca

• Nieprawidłowy stosunek Ca : P (niedobór P)

• Zasadowy odczyn diety (dieta kationowa)

• Niedobór i zaburzenia przemiany wit. D

Swoiste zmiany kliniczne, w których notowana jest, jako czynnik wywołujący hipokalcemia

Porażenie poporodowe

• Tężyczka hipomagnezemiczna

• Hypoalbuminemia

• Zwyrodnienie tłuszczowe u bydła

• Tężyczka transportowa u owiec

• Ostra niewydolność nerek

Objawy kliniczne porażenia porodowego

• Niespecyficzne objawy zwiastunowe

• Charakterystyczne objawy dla nasilających się zmian klinicznych:

• Postać z pobudzeniem

• Postać śpiączkowa

Niespecyficzne objawy zwiastunowe:

• Osłabiony apetyt lub jego całkowity brak

• Posmutnienie lub apatia

• Ochłodzenie powierzchownych partii ciała

• Obniżona lub brak wydajności mlecznej (w przypadku wystąpienia porodu)

Postać z pobudzeniem

• Podwyższone parametry ogólne

• Potrząsanie głową

• Zgrzytanie zębami

• Ślinienie

• Sztywność kończyn

• Sztywność pęcin i wiosłujące ruchy naprzemienne kończyn

• Słabo widoczne skurcze wybranych partii włókien mięśniowych

Rozpoznanie:

Badania biochemiczne:

• Poziom wapnia osocza krwi obniżony do wartości poniżej1,5 mmol/l (norma: 2,2- 2,6 mmol/l lub 9,0-10,5 mg%)

• Poziom frakcji zjonizowanej wapnia osocza krwi nie ulega zasadniczym zmianom, wykazując często wyższe wartości w stosunku do krów zdrowych (powyżej 50%)

• Poziom magnezu osocza krwi mieści się w dolnych granicach uznawanych norm (norm: 0,72-1,34 mmol/l lub 1,8-3,2 mg% )

• Poziom frakcji zjonizowanej magnezu osocza w jego puli całkowitej wykazuje niskie wartości (poniżej 70%)

• Poziom fosforu nieorganicznego w osoczu krwi obniżony poniżej 1,0 mmol/l (norma 1,29 – 3,06 mmol/l (4,0 - 9,5 mg%))

Postać śpiączkowa

1. Postać z umiarkowanymi objawami klinicznymi:

• parametry ogólne w normie lub ulegają niewielkiemu podwyższeniu (o różnej jakości)

• Zwierzę przyjmuje pozycję leżącą na mostku, najczęściej z głową zarzuconą na bok klatki piersiowej

• Źrenice rozszerzone z obniżoną wrażliwością na promienie świetlne

• Zatrzymanie motoryki żwacza, defekacji i oddawania moczu

1. Zaawansowana postać śpiączki:

• Parametry ogólne: tętno i akcja serca słabo wyczuwalna, oddechy arytmiczne

• Krowa przeważnie znajduje się w pozycji leżącej na boku

• Występuje wzdęcie żwacza lub charakterystyczny zapach treści, która niekiedy ulegając regurgitacji, przyczyniać się może do zachłystowych zmian w układzie oddechowym

• Brak defekacji i oddawania moczu (te funkcje szybko się pojawiają po prawidłowym postępowaniu leczniczym)

Rozpoznanie:

Badania biochemiczne:

• Poziom wapnia osocza krwi obniżony zawsze do wartości poniżej1,5 mmol/l (norma: 2,2- 2,6 mmol/l )

• Poziom frakcji zjonizowanej wapnia osocza krwi nie przekracza 50% puli wapnia całkowitego osocza krwi

• Poziom magnezu całkowitego osocza krwi przekracza górne wartości norm fizjologicznych (norma: 0,72-1,34 mmol/l )

• Poziom frakcji zjonizowanej magnezu osocza krwi w jego puli całkowitej przekracza wartości fizjologiczne, i stanowił w badaniach własnych powyżej wartości 80%

• Poziom fosforu nieorganicznego w osoczu krwi obniżony poniżej 1,0 mmol/l (norma 1,29 – 3,06 mmol/l)

Leczenie

1. Postać z objawami pobudzenia i wstępnymi objawami śpiączki:

1. Preparaty wapniowe, wapniowo-magnezowe i wapniowo-magnezowo –fosforowe podawane drogą parenteralną:

• Zawartość Ca winna wynosić od 8 do 12 g,

• Zawartość Mg winna nie przekraczać 4 g w podawanej dawce,

1. Witamina D₃: 0,5 -1 miliona jednostek na 45 kg m.c.

2. Roztwory glukozy 10-40% (0,25-0,5 g/ kg w.c.)

3. Preparaty regulujące wydolność układu krążenia

1. Postać śpiączkowa:

• Preparaty wapnia (najskuteczniejsze w postaci szybko dysocjującej) podawane drogą dożylną (15-20 g) (5-10 g s.c. - dodatkowo)

• Preparaty fosforowe podawane drogą domięśniową

• wit. D₃ podawana drogą domięśniową

• Preparaty regulujące wydolność układu krążenia

Profilaktyka:

Dieta przed porodowa

• Niska zawartość Ca w diecie (< 20 g/ dzień), 2 tygodnie przed porodem

• Równoczesne obniżenie zawartości fosforu w diecie (dawka powyżej 80 g/krowę/dzień – zwiększa ryzyko choroby – zaburzenie działania enzymów katalizujących w nerkach produkcję 1,25-(OH)₂D₃

• Utrzymanie stosunku Ca:P na poziomie 1:1 lub niższym

• Stosowanie diety anionowej (100 g chlorku amonu lub siarczanu amonu krowę/dzień)

• Obniżenie nadmiaru białka w diecie, podwyższenie zawartości Mg

Preparaty wapnia - doustne przed i po porodzie:

• 100-150 g w 3 podaniach (24, 1-2 godziny przed i 10-14 godzin po porodzie

Podaż witaminy D i jej metabolitów:

• Vit. D₂ i D₃ 10- 20 milionów jednostek per os dziennie przez 5 dni przed porodem

• Vit. D₂ i D₃ – 10 milionów jednostek i.m. 7 dni przed porodem (codziennie)

• 25- (OH)-D₃ 4-8 mg (3-10 dni przed porodem i.m.)

• 1,25-(OH)D₃ 400 µg/dzień p.o. między 1 -4 dniem przed porodem (dawka jednorazowa) lub 200 µg między 5-7 dniem

• 1-alpha-(OH)D₃ i.m. 350 µg 1-3 dni przed porodem

• 24-F-1,25-dihydroxyvitamin D₃ i.m. 100-150 µg 5 dni przed spodziewanym porodem

Ten system profilaktyki w oparciu o Sterole obecnie nie jest preferowany ze względu na:

1. Możliwość przedawkowania wit. D, co daje efekty utajone nieodwracalne (zwapnienia) !!!!

2. Ekonomię, bardzo droga ta metoda

Aniony i Kationy (DRKA-Dietetyczna Różnica Kationowo-Anionowa)

• Kationy i aniony w dawce pokarmowej mają znaczący wpływ na wystepowanie hipokalcemi, a szczególnie hipokalcemii klinicznej!!

• Aniony (Zakwaszenie): Chlorki

Siarka

• Kationy (Alkalizacja): Potas

Sód

Praktyczne możliwości stosowania tej metody

Obniżenie zawartości K i Na w diecie: - obniżenie potasu jest b. trudne, ponieważ wiele pasz dla przeżuwaczy ma dużą zawartość zakodowaną genetycznie. Sód jest w dużej ilości w paszach w formie nieorganicznych połączeń, jak i suplementów (NaCl, NaHCO₃ etc).

• Trawy są bogate w K,

• Kukurydza podstawowa pasza (zielonka czy kiszonka) zawiera raczej mało K.

Zespół zaleganie okołoporodowego

(uwarunkowania)

1. Porażenie poporodowe – żly system leczenia i bosługi zwierzęcia

2. Niedobór fosforu w paszy – warunkuje hipokalcemię

3. Syndrom tłustej krowy – warunkuje słabość i toksemię

4. Ndamiar białka w paszy – w dłuższym okresie

5. Niedobór Se lub Wit. E – PDM

6. Uszkodzenie nerwów i mięśni – w czasie porodu, uszkodzenie w czasie zalegania lub długotrwałego leżnia

7. Poziom hormonów estrogenowych – ruja (zmniejszony apetyt, spadek resorpcji Ca)

8. Rasa zwierząt – duża wydajność

Postępowanie w zespole zalegania okołoporodowego

Lecznicze:

1. Niwelacja zmian biochemicznych – hipokalcemii, hipomagnezemii

2. Szybkie leczenie mastitis, metritis

3. Organizacja wygodnego podłoża

4. Regularna zmiana pozycji leżącej

5. Masaże okolicy o słabym ukrwieniu

6. Przyspieszenie porodu

Profilaktyka:

1. Zapobieganie porażeniu poporodowemu

2. Korekta diety w okresie zasuszenia

3. Wczesne leczenie schorzeń metabolicznych i infekcyjnych

4. Podawanie odpowiednich preparatów mineralnych (Ca i P)

5. Stosowanie porodówek o głębokiej ściółce

Osteodystrofia włóknista kości

Największe nasilenie objawów klinicznych notowane jest w drugim i trzecim okresie odchowu, to jest między 7 a 13 miesiącem tuczu

Przyczyny:

• Dominacja w dawce pokarmowej pasz treściwych bogatych w fosfor a ubogich · w wapń (otręby zbożowe),

• Zaburzenie wzajemnych zależności między poszczególnymi pierwiastkami (głównie wapniem i fosforem) oraz między przemianą mineralną a innymi rodzajami przemian ustrojowych

• Zaburzenia hormonalne (nadczynność przytarczyc),

• Zaburzenie metabolizmu witaminy D na tle istotnych i często nieodwracalnych zmian w narządach miąższowych (wątroba, nerki),

Objawy:

• Niewielkiego stopnia, zmienna kulawizna,

• Osłabiony apetyt,

• Niezborny chód,

• Częste leżenie,

• Zgrubienia okolicy stawów (ich bolesność),

• Szybko postępująca trudność w podnoszeniu się,

• Nie obarczanie kończyn z zaawansowanymi zmianami w stawach,

• Zmiany profilu kończyn

Rozpoznanie:

Badania biochemiczne:   

• Podwyższony poziom Pn w surowicy i osoczu krwi

• Pozostający w normie lub względnie obniżony poziom Ca, podwyższony poziom AP

Fosfor

Właściwości biochemiczne i kierunki działania fosforu

• Warunkuje wraz z wapniem odpowiednią strukturę i dynamikę układu szkieletowego i tkanki zębowej

• Wewnątrzkomórkowy poziom P warunkuje syntezę i rozpad nośników energii (ATP, AMP, ADP itd.)

• Jest istotnym składnikiem buforującym w płynach CUN,

• i odgrywa znaczącą rolę w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej we krwi

Poziom Pn osocza

1,80 – 2,76 mml/l (5,6-6,5 mg%)

1,29 – 3,06 mmol/l (4,0 - 9,5 mg%)

Zaburzenia w poziomie fosforu

Poziom Pn osocza

1,80 – 2,76 mml/l (5,6-6,5 mg%)

1,29 – 3,06 mmol/l (4,0 - 9,5 mg%)

Hipofosfatemia

Zespół zalegania okołoporodowego

Hemoglobinuria poporodowa

Przyczyny

Egzogenne – niedostateczna ilość składników mineralnych w dawce paszowej:

1. Niski poziom fosforu w paszy,

2. Skarmianie pasz o zaburzonym stosunku Ca;P,

3. Nadmierna podaż Ca i niedostatek Wit. D w podawanych paszach,

4. Skarmianie pasz kwasogennych (metaboliczna kwasica – hipofosfatemia i hiperkalcemia,

5. Niski poziom wit. D (niedostateczna ilość światła, niedostateczna podaż prkursorów czynnego metabolitu wit. D, zaburzenia hormonalnej czynności przytarczyc, hepatopatie, deficyt soli kwasów żółciowych,

6. Chroniczna niewydolność nerek

Zespół zaleganie okołoporodowego (Downer Syndrom)

Postępowanie w zespole zalegania okołoporodowego

Lecznicze:

1. Niwelacja zmian biochemicznych – hipokalcemii, hipomagnezemii

2. Szybkie leczenie mastitis, metritis

3. Organizacja wygodnego podłoża

4. Regularna zmiana pozycji leżącej

5. Masaże okolicy o słabym ukrwieniu

6. Przyspieszenie porodu

Profilaktyka:

1. Zapobieganie porażeniu poporodowemu

2. Korekta diety w okresie zasuszenia

3. Wczesne leczenie schorzeń metabolicznych i infekcyjnych

4. Podawanie odpowiednich preparatów mineralnyc (Ca i P)

5. Stosowanie porodówek o głębokiej ściółce

Hemoglobinuria wysokoprodukcyjnych krów mlecznych

• Swoisty syndrom zmian warunkowany niedoborem fosforu

• Choroba występuje 1- 4 tygodni po porodzie

• Hemolityczna anemia i hipofosfatemia charakteryzuje obraz tej choroby

Przyczyny

• Dieta o niskiej zawartości fosforu

• Obecność w składnikach dawki pokarmowej czynników hemolitycznych - rośliny kapustowate (krzyżowe) (liście buraków cukrowych, kapusta, lucerna, rzepa, brukiew)

• Uwarunkowania hemolizy

• Niedobór fosforu powoduje obniżenie erytrocytarnej beztlenowej glikolizy, zmiany w poziomie 3-fosfoglicerydo-dehydrogenazy, obniżenie poziomu ATP (15%), zwiększenie poziomu methemoglobiny, obumieranie erytrocytów,

• Obecność hemolizujących saponin (niektóre rośliny zawierają ponad 0,4%)

Objawy

• Anemia,

• Słabość, zataczanie, bladość błon śluzowych, wzrost liczby uderzeń mięśnia sercowego,

• Hemoglobinuria,

• Kał suchy i twardy,

• Zejście śmiertelne na stępuje w trakcie 2-5 dni bez interwencji lekarskiej,

• Zmiany małego stopnia mogą ustępować samoistnie w trakcie 3-4 tygodni,

• W/w okresie notowane są zawsze zmiany w apetycie, dążenie do przyjmowania różnych pasz (lizawość)

Rozpoznanie

• Obniżony poziom fosforu w surowicy krwi, przeważnie poniżej (0,15-1,0 mml/l) lub 0,5-3,0 mg/100 ml, niski poziom Ca i zaburzony stosunek Ca:P,

• Równocześnie notowany niski poziom fosforu u pozostałych krów w stadzie,

• Duży spadek liczby krwinek czerwonych, ich objętości i hemoglobiny,

• Wzrost alkalicznej fosfatazy,

• Obniżenie poziomu sodu, chloru i cholesterolu,

• Wzrost poziomu bilirubiny w końcowej fazie procesu chorobowego,

• Leukocytoza, neutrofilia, obniżenie białka całkowitego, albumin, podwyższenie globulin,

• Wydalanie moczu o kolorze brązowo/czerwonym

• Pośmiertnie wątroba obrzęknięta, powiększona i nacieczona tłuszczem

Rozpoznanie różnicowe

• Babeszjoza (stwierdzenie babeszji we krwi)

• Zatrucie miedzią (poziom Cu w tkance wątrobowej powyżej 8000 µmmol/l, w surowicy powyżej 50 µmmol/l)

• Forma wywołana niedoborem Cu

Leczenie i profilaktyka

• Podaż i.v. preparatów fosforowych (30 g fosforanu sodowego w 200 ml wody destylowanej,

• Transfuzja krwi (5-10l)

• Duże dawki wit. C i.v.,

• Dextran żelaza

• Podaż fosforanu wapnia w diecie (100-200 g/dzień),