Биохимические тесты и исследования животных

Соляная кислота, кроме активизации пепсиногена, способствует набуханию белков, размягчению и перевариванию костей, створаживанию молока, участвует в регуляции проходимости пилорического сфинктера и функции слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки, губительно действует на микроорганизмы, неустойчивые к кислотам. Рн = 2,5.

Особенности рубцового пищеварения.

В прежелудках жвачных идет микробная ферментация корма. В этих органах в основном расщепляется растительный корм под действием фермента целлюлазы, который вырабатывается микроорганизмами; простейшими, грибками и бактериями. В 1 г содержимого рубца насчитывается до 10¹⁰ микроорганизмов. Многие из них интенсивно развиваются и в течение суток дают более пяти популяций.

Микробиологический процесс в рубце проходит нормально в тех случаях, когда соотношение безазотистых веществ корма и азотистых экстрактивных веществ составляет 1:8--1:10, то есть не 1 корм. ед. приходится 100--120 г переваримого протеина. При этом должно быть также оптимальное соотношение протеина и Сахаров 1:0,8--1,5, то есть на 100 г протеина приходится 80--150 г растворимых углеводов.

Для нормального процесса пищеварения животным необходимо давать жиры, витамины и различные соли. Кроме того, в рубце должна быть температура 38--40° и рН среды, близкий к нейтральной.

В преджелудке используется около 70% переваримого сухого вещества корма. Целлюлолитические процессы, так же, как и расщепление моно-, ди-, три- и полисахаридов, заканчиваются образованием в сутки около 4 кг летучих жирных кислот (ЛЖК). Промежуточный продукт расщепления углеводов в рубце -- пировиноградная кислота, из которой образуется молочная кислота, ЛЖК и др.

Из общего количества синтезируемых в рубце ЛЖК 75% приходится на уксусную, 15--на про-пионовую и 10% на масляную кислоту. Это соотношение зависит от состава принимаемого корма. Кислоты образуются из клетчатки корма под действием ферментов. Например, целлюлоза расщепляется ферментом целлюлазой до целлобиозы и глюкозы, которые сбраживаются до ЛЖК. Лигнин практически не расщепляется под действием целлюлолитических ферментов и не образует кислот.

В процессе брожения в рубце постоянно образуются С0₂, СН₄, NH₃, H₂S, Н₂, и др. За сутки синтезируется до 1000 л газов; на долю углекислого газа приходится 65%, метана--30%. Газы выводятся при отрыгивании или всасываются и с кровью поступают в легкие, откуда выделяются при выдохе.

Белки (азотсодержащие вещества) корма в рубце расщепляются главным образом микроорганизмами до пептонов и аминокислот. Часть аминокислот используется для синтеза бактериального белка или аминокислот, часть его с кровью поступает в печень, где служит источником для образования мочевины, которая выводится из организма с мочой, частично выделяется со слюной и возвращается в рубец. Повторное использование азота мочевины -- важнейший приспособительный механизм жвачных при неравномерном поступлении с кормом азотсодержащих веществ. При дефиците азотистых веществ в корме сокращается выведение мочевины с мочой.

В стенке преджелудков всасываются ЛЖК и образуются кетоновые тела, из маслянной и молочных кислот синтезируется глюкоза.

Пищеварение в кишечнике.

В тонком отделе кишечника 3 среда щелочная -- рН 8,5. В начале двенадцатиперстной кишки рН 3,5--4. Сок состоит из секрета бруннеровых и либеркюновых желез, поджелудочной железы и желчи. Бруннеровы железы (расположены в начальной части двенадцатиперстной кишки) вырабатывают пепсиноподобный фермент и слабоактивные ферменты -- липазу и амилазу, которые расщепляют жиры и углеводы, Либеркюнбвы железы (находятся в толще всего тонкого отдела кишок) вырабатывают ферменты энтерокиназу, пептидазы, липазу, амилазу и др.

Поджелудочная железа вырабатывает ферменты, переваривающие белки, жиры и углеводы. Ферменты, переваривающие белки, выводятся в кишечник в форме трипсиногена и химотрипсиногена. Под действием кишечной энтероки-назы трипсиноген превращается в активный трипсин, а химотрипчоген -- в химотрипсин, который расщепляет белки до аминокислот и пептидов. Липаза поджелудочной железы и тонких кишок расщепляет жиры на глицерин и жирные кислоты. Амилаза переваривает крахмал в декстрин, который затем расщепляется под действием специфических ферментов до глюкозы. Так, например, мальтаза расщепляет мальтозу, лактаза -- лактоозу, фруктаза--фруктозу до глюкозы. В печени вырабатывается желчь, содержащая холиевую, дезоксихолевую, липохолевую, таурохолиевую, гликохолевую и другие желчные кислоты, которые эмульгируют жиры, за счет чего увеличивается их поверхность. Желчь нейтрализует соляную кислоту, приостанавливая действие пепсина и раздражая окончания мейснеровских и ауербаховских нервных сплетений кишечника, влияет на моторную и секреторную функции кишечной стенки, повышает регенеративные процессы в грануляционной ткани, участвует в пигментном обмене, губительно действует на неустойчивые к щелочам микроорганизмы и т.п.

В толстом отделе кишечника пищеварение происходит под действием ферментов, поступивших с содержимым тонкого отдела кишечника (химус), а также за счет микробиологических процессов.

Всасыванию подвергаются лишь только относительно простые вещества (моносахариды, жирные кислоты и глицерин, аминокислоты и т.д.). Наиболее активное проникновение питательных веществ через стенку ЖКТ идет в тонком отделе кишечника. Особенностью данного процесса является то, что он идет против градиента концентрации (т.е. вопреки законам диффузии и осмоса). Реализуется это за счет существования активного транспорта (посредством молекул переносчиков - специфических белков или ионов металлов). Примеры (всасывание некоторых аминокислот).

В основе нарушения пищеварения могут лежать органические или функциональные причины. Однако независимо от начального звена развития патологического процесса (то ли это несбалансированное кормление, или действие цито-токсинов, нарушение рефлекторно моторной функции и т.д.) в центре всех патобиохимических процессов лежит нарушение ферментации корма (недостаточное переваривание и следовательно всасывание) и извращение пищеварения. Симптомокомплес в основе развития, которого лежит нарушения переваривания корма, именуется диспепсией.

Извращение пищеварения - под этим термином следует понимать - усиление ферментативных процессов за счет Е микроорганизмов и Е, содержащихся в корме. В результате образуются несвойственные нормальному пищеварению продукты или нормальные, но в большом количестве (с последующем развитием интоксикации).

6.1.1 Желудочная диспепсия

Нарушение пищеварения в желудке по происхождению может быть двух видов:

желудочное, в основе лежит изменение секреции желудочного сока (изменения количественного и качественного характера);

внежелудочное, связанное с недостаточной обработкой корма в вышележащих отделах ЖКТ или при несоответствии корма с физиологией вида.

Виды нарушения секреции желудочного сока. Патологическая секреция может протекать в нескольких формах:

по объему (гипер- и гипосекреция);

по содержанию соляной кислоты (гиперацидня, гипоацидная (инертной, субацидная) и анацидная (за счет ахилии).

В развитии патологического процесса (гастрит, язвенная болезнь) данные виды нарушений секреции могут чередоваться.

При гиперацидных состояниях наступает различная по продолжительности задержка эвакуации содержимого, чаще в результате пилороспазма, и происходит разрушение слизистого барьера. Как таковое нарушение пищеварения здесь нет - корм переваривается, однако имеется момент извращения пищеварения. Гиперсекреция приводит к задержке эвакуации, усилению образования газов и их всасыванию, с последующим развитием интоксикации.

Гипосекреция и гипоацидная секреция приводит к кому, что в полости желудка формируется среда, в которой не полностью или совсем не проявляются протеазные и пептидазные свойства пепсина. В полости желудка формируется среда, в которой не полностью или совсем не проявляются протеазные и пептидазные свойства пепсина. Белок оказывается неподготовленным к дальнейшему перевариванию в кишечнике, обуславливая нарушения там. В связи со снижением концентрации свободной соляной кислоты ослабевают или исчезают бактерицидные свойства желудочного сока, и создаются условия для развития в кишечнике (возникают бродильные и гнилостные процессы). Образующиеся при этом токсины всасываются, фиксируются в тканях, преимущественно в печени, угнетая их функции. Для этого вида желудочной диспепсии характерно ускорение продвижения корма по ЖКТ и возникновение диареи. Глубокое торможение секреции может перейти в ахилию, при которой железы теряют способность выделять соляную кислоту и пепсиноген.

6.1.2 Кишечная диспепсия

Процессы нарушения кишечного пищеварения также могут по происхождению быть кишечными и внекишечными. В основе первого вида нарушений лежит нарушения секреции кишечного сока (сопровождает органические поражения стенки кишечника в области расположения желез, заболевания печени и поджелудочной железы).

Однако из тесной функциональной связи органов причиной нарушения кишечного пищеварения наиболее часто становится нарушение пищеварения в желудке. При высоких значениях рН в содержимом желудка не проявляется протеазная и пептидазная активность пепсина. В результате этого в кишечник поступают негидролизованные белки. Низкая кислотность химуса, а также слабая реактивность органа приводят к снижению внешнесекреторной функции поджелудочной железы, что усугубляет нарушение полостного и пристеночного пищеварения. Развивается дисбактериоз с преобладанием гнилостных и бродильных процессов. Образуются токсические усиливающие и поддерживающие воспалительный и дистрофический процессы. Быстрое продвижение по кишечнику разжиженного содержимого с одновременным нарушением всасывания приводит к большим потерям питательных веществ (преимущественно белка), электролитов и воды, в результате чего наступает дегидратация организма, нарушается кислотно-щелочное равновесие с тенденцией к метаболическому ацидозу и отмечаются другие сдвиги в обмене веществ.

Аиидоз и алкалоз преджелудков

Данные патологически процессы (я думаю, что расшифровка данных терминов не нужна) являются патогенитическими звеньями многих заболеваний преджелудков (спутник гипотонии и атоний). Кроме того, при интенсивном их развитии они обуславливают тяжесть заболевания и исход, поэтому даже выделяются в отдельные нозологические единицы.

рН содержимого рубца важный показатель, обуславливающий направление микробного пищеварения. В норме он близок к нейтральной. Из его изменений следует разграничивать острые значительные сдвиги, приводящие к развитию общего ацидоза или алкалоза организма и хронические (постоянно высокий или низкий уровень рН - приводит к смене микробного пейзажа, а следовательно нарушению пищеварения).

Причинами сдвига рН в кислую сторону могут быть:

Острых - большое поступление растворимых углеводов (крахмала, моносахаридов) с кормом, которые под влиянием бактериальных ферментов сбраживаются с образованием большого количества молочной кислоты и летучих жирных кислот (уксусной, пропионовой, масляной). Эти продукты рубцового брожения при правильном кормлении не накапливаются в больших количествах в рубце, поскольку быстро используются организмом в качестве источников энергии, а также для синтеза жиров и белков. Только при быстром и обильном накоплении в рубце указанных продуктов ферментации они не успевают утилизироваться организмом и обусловливают возникновение и развитие патологии. Происходит быстрое закисание содержимого рубца с падением рН ниже 6,0. Уменьшается также щелочной резерв крови. Вслед за этим вскоре ослабевает, а затем исчезает моторная функция преджелудков с залеживанием содержимого. Хронический ацидоз может развиваться вследствие:

нарушение моторной функции преджелудков (при залеживании содержимого);

недостаток секреции слюны (которая выравнивает рН).

Продукты образующиеся в результате данных состояний, воздействуя на слизистую оболочку рубца, вызывают могут поражение эпителия, усугубляя процесс.

Избыток щелочных валентностей при алкалозе образуется за счет интенсификации процессов гидролиза азотсодержащих веществ корма (протеин, карбамин, нитраты) до аммиака за счет микрофлоры преджелудков. Наиболее часто и классически протекает при переизбытке в рационах карбамида. Аммиак сдвигает рН рубцового содержимого выше 7,2, концентрация аммиака возрастает до 1,6 г/л и выше. Такие условия неприемлемы для нормальной микрофлоры кишечника. РЩ повышается до 64 об%С0₂, а рН мочи достигает 8,4 ед. Хронические алкалозы могут быть следствием нарушения моторики преджелудков на фоне избыточного белкового кормления (при перекорме бобовыми травами).

6.2 Лабораторная оценка функционального состояния желудка и кишечника

Заключается в исследовании нативного секрета желез и содержимого ЖКТ, фекалий и исследование некоторых показателей сыворотки (плазмы) крови. Цели:

оценить выполнение функций;

выявить органические поражения.

6.2.1 Биохимическое исследование фекалий

Незаслуженно забытый способ диагностики.

Кал (faeces, copros) формируется в толстом кишечнике из непереваренных остатков пищи, секретов, экскретов, и клеток органов желудочно-кишечного тракта и других тканей (кровь, лимфоидная ткань и пр.), а также микрофлоры кишечника. Физические свойства и химический состав кала отражают:

характер корма, зависит от состава рационов (при обычном питании у животных в зависимости от вида животного фекалии на 55 (у МРГ) - 75 (у лошадей) - 85 % (у КРС) состоят из воды и на 45 - 15 % из плотного (сухого) остатка).

при обычном или специальном рационе состав и характер кала определяется состоянием пищеварительной системы: механическое измельчение пищевых продуктов в ротовой полости, секреторная функция пищеварительных желез, выраженность ферментативного расщепления, степень всасывания продуктов гидролиза, перистальтика кишечника, особенности кишечного микробного пейзажа и т. д.

патологические процессы органов желудочно-кишечного тракта (распадающиеся опухоли, язвенные дефекты с кровотечением, туберкулез кишечника, глистные инвазии и пр.) могут сопровождаться появлением в составе каловых масс патологических примесей.

нарушения пищеварения обуславливают появление в кале непереваренных или невсосавшихся веществ, которых в норме не обнаруживают.

Цели исследования: оценка пат. процесса и исследование функциональных возможностей организма.

Подготовка пациента. Исследование кала для выявления патологических состояний желудочно-кишечного тракта (кровотечения, распадающиеся опухоли, глистные инвазии, туберкулез кишечника и т. п.) не требует специальной подготовки больного. Для оценки функционального состояния органов желудочно-кишечного тракта можно предварительно выдержать исследуемое животное на какой-то диете.

Патологические процессы органов желудочно-кишечного тракта (распадающиеся опухоли, язвенные дефекты с кровотечением, туберкулез кишечника, глистные инвазии и пр.) могут сопровождаться появлением в составе каловых масс патологических примесей.

Кал в ветеринарной лабораторной практике исследуют по следующей схеме:

макроскопическое исследование;

микроскопическое;

химическое исследование;

бактериологическое исследование.

Макроскопически оценивают количество, консистенцию и форму каловых масс, их цвет и запах, а также наличие примесей и остатков непереваренного корма (в некоторых случаях удается заметить визуально непереваренные кости, куски мяса). Количество кала указывает на скорость прохождения пищевой массы через кишечник. Увеличение говорит о ускорении, а уменьшение кала наблюдается при запорах, химо- и копростазе. Наличие крови в кале свидетельствует о поражении стенки ЖКТ с образованием глубоких эрозий, язв, высокой проницаемости сосудов при инфекционных процессах. Темно-бордовый, красно-коричневый цвет указывает на кровотечения в желудке и тонком кишечнике, а ярко-красный или вишневый цвет фекалий - в толстом. Гнилостный, кислый или запах аммиака указывает на характер микробного процесса. Появление в кале пузырьков воздуха - показатель интенсивного брожения.

Микроскопическим исследованием устанавливают переваривающую способность органов пищеварительной системы; отыскивают различные включения, свидетельствующие о патологическом процессе (гной, кровь, клетки эпителия и проч.); наличие различных микроорганизмов; наличие гельминтов, паразитирующих в кишечнике и др. органах.

В норме плотный остаток приблизительно на 40% состоит из остатков непереваренной пищи, на 25--30% из остатков отделяемого желудочно-кишечного тракта и на 30--35% -- из микрофлоры кишечника, 10% которой жизнеспособно. Плотный остаток детрит - при микроскопии слабо дифференцируется.

При патологии можем обнаруживать креаторею - наличие в кале непереваренного белка (в виде волокон не потерявших исчерченность - более актуально для плотоядных).

Стеаторея - появление в кале большого количества нейтрального жира развивается при недостатке липазы и недостаточном поступлении в кишечник желчи, что приводит к мальдигестии и мальабсорбции. Кал при этом неоформленный, мазевидной консистенции. Выявляется при окрашивании мазка раствором Саатгофа, а также реактивом Гехта.

Амилорея - появление в кале непереваренных углеводов (крахмала и продуктов его неполного расщепления). Выявляется при окрашивании мазка раствором Люголя для обнаружения крахмала (у здоровых животных крахмал в кале отсутствует и не дает никакой окраски, если крахмал не расщепляется вообще, то окрашивается в сине-черный цвет, частично расщепленный - имеет цвет от фиолетового до красно-бурого).

Диарея с копрологическим синдромом аминореи и стеатореи признак кишечной диспепсии. А с креатореей признак - желудочной.

При химическом исследовании проводят определение рН, билирубина, скрытой крови, белковой экссудации.

Целью бактериологического исследования является обнаружение различных микробов, но поскольку их довольно трудно дифференцировать, то микрофлору окрашивают по Граму. В мазках у здоровых телят обнаруживают 60-90% грамположительных и 10-40% грамотрицательных бактерий. При простой, а тем более при токсической диспепсии количество грамотрицательной микрофлоры возрастает до 70-90%.

6.2.2 Лабораторное исследование содержимого желудка

Роль лабораторного анализа желудочного содержимого в диагностике заболеваний органов пищеварительной системы исключительно высока.

Исследуют нативный сок - после голодной диеты и стимуляции секреции и желудочное содержимое после дачи корма (характеризует функцию).

Исследование включает определение физических и химических свойств, микроскопию желудочного сока.

При оценке физических свойств определяют количество, цвет, запах и примеси в соке. Количество - позволяет деффиринцировать тип секреции.

Из химических свойств наиболее важны:

рН;

концентрация свободной и связанной соляной кислоты; общая кислотность;

протеолитическую активность содержимого, наличие в нем желчи и скрытой крови.

Микроскопически устанавливают желудочный лейкопедез, т.е. наличие в соке лейкоцитов - что признак воспаления и позволяет понять причину диспепсии.

У здоровых животных чистый желудочный сок - это бесцветная или слегка желтоватая опалесцирующая жидкость, водянистой консистенции, кисловатого запаха, с относительной плотностью 1,003-1,005, рН 1-2 ед., свободная HQ - 1530, связанная - 10-20, а общая 25-65 ммоль/л, примеси крови и желчи отсутствуют, количество лейкоцитов при микроскопии от 50 до 250 в 1 мкл осадка.

Острый гастрит у животных может протекать как с повышенной кислотностью, так и со снижением, вплоть до отсутствия соляной кислоты (влияние кислотности на эвакуацию содержимого из желудка в кишечник). Хронический гастрит проявляется чаще снижением кислотности сока вплоть до отсутствия соляной кислоты (ахилия). Воспалительные процессы сопровождаются увеличением в 5-10 и более раз желудочного лейкопедеза.

6.2.3 Исследование рубцового содержимого

Химическое исследование включает определение реакции (рН) содержимого, его общей кислотности, концентрации летучих жирных кислот (ЛЖК), активность микрофлоры. С этой целью рубцовое содержимое фильтруют через 2-3 слоя марли и жидкую часть подвергают анализу. Реакцию устанавливают на рН-метре или иономере, при экспресс-диагностике - с помощью индикаторной бумаги (у здоровых - 6,8-7,4). Общую кислотность определяют посредством индикаторного титрования с 1°/о-ным спиртовым раствором фенолфталеина или при помощи потенциометрического титрования (норма 1-10 ммоль/л). Количество ЛЖК в содержимом от 5 до 15 мг/100 мл, их оптимальное соотношение: 60-65% уксусной, 20-25% пропионовой и 10-15% масляной кислоты. Активность микрофлоры определяют с метиленовым синим (1 мл 0,03%-го р-ра, добавленного к 20 мл содержимого обесцвечивается в течение 3 мин., при снижении активности - 15-17 и более мин.).

При микроскопическом исследовании подсчитывают количество инфузорий, оценивают их подвижность и видовой состав.

Лекция № 7. Биохимия и патобиохимия печени

План лекции:

7.1 Основные функции печени

7.2 Патобиохимия болезней печени. Методы оценки функционального состояния печени

7.3 Диагностика и дифференциальная диагностика основных заболеваний печени

7.4 Патохимия панкреатитов у животных

7.1 Основные функции печени

Из курса анатомии с.-ч. Животных Вам известно, что печень является самым большим паренхиматозным органом, крупной пищеварительной железой сложнотрубчатого строения. У животных она лежит в полости общего центра тяжести, непосредственно позади диафрагмы, и поэтому затруднена для исследований общими клиническими мнетодами.

Масса ее колеблется в пределах от 1,0 до 1,5 % от массы тела и до 2,5 % у свиней. Так, у взрослого крупного рогатого скота может достигать 9 кг, а у лошадей 5.

По химическому составу печень здоровых животных состоит примерно на 70 - 75 % из воды, на 12 - 25 % - из белков, на 2 - 6 % из липидов и 2 - 8 % приходится на гликоген (биологический полимер глюкозы).

В печени протекают самые интенсивные обменные процессы в организме. Иначе говоря, печень это «биохимическая лаборатория» организма.

Объясняется это анатомическим ее расположением и особенностью кровоснабжения. Так печень находится в центре брюшной полости, и через нее проходит вся кровь, оттекающая от желудка, кишечника и селезенки. Из всего кровоснабжения на долю этой венозной крови поступающей по воротной вене приходится 70 %, остальная кровь артериальная (которая питает печень кислородом) поступает по печеночной артерии.

Печень принимает и распределяет почти все вещества, проникающие в организм из пищеварительного тракта. Вся кровь, в которую всосались продукты переваривания пищи и другие вещества из кишечника, поступают в печень по широкой воротной вен. Эта вена разветвляется на узкие канальцы, по которым кровь медленно течет, омывая печеночные клетки. Поступающие с кровь вещества переходят в ткань, подвергаются превращениям, некоторые накапливаются и затем в неизмененном виде или в виде метаболитов поступают в общий кровоток.

Многообразие функций печени связано с особенностями кровообращения (наличия капиллярной сети воротной вен, через которую протекает кровь от кишечник, и капиллярной сети печеночной артерии, доставляющей в орган с кровью кислород и питательные вещества), а также особенностями структуры печеночной дольки.

Функциональной единице печеночной ткани является - печеночная долька. Гепатоциты находятся в пластинках, образуемых двумя слоя клеток (на их долю приходится до 80% всех клеток). Между слоями гепатоцитов заключены желчные канальцы. Наружные поверхности пластинок прикрыты эндотелиальными клетками, образующие стенки синусоидов на долю эндотелиальных клеток приходится около 15% от всех клеток печени, более трети из них представлена клетками Купфера).

Таким образом, гепатоциты контактируют с синусоидами и желчными канальцами. Синусоиды - это видоизмененные капилляры, по которым циркулирует смешанная кровь: венозная из воротной вены, артериальная из печеночной артерии. Из синусоидов кровь поступает в ветви печеночной вены и далее в нижнюю полую.

Веточки воротной вены, печеночной артерии и желточного протока, а также лимфатические сосуды пронизывают ткань печени, отделяя дольки друг от друга.

Венозная кровь со всосавшимися в кишечнике веществами и артериальная, насыщенная кислородом из печеночной артерии, поступает в узкие синусоиды и омывает клетки печени. Клетки извлекают часть веществ, подвергают их метаболическим превращениям и выделяют продукты превращений в синусоиды или желчные канальцы. Желчные канальца собираются в мелкие желчные протоки и затем в главный желчный проток. Кровь синусоидов собирается в центральную вену дольки, далее в сублобулярную и, наконец, в печеночные вены.

Функции печени в организме:

1. Метаболическая функция. В каждой клетки возможно протекание более тысячи различных химических реакций. Поэтому печень по отношению к этой функции уникальный орган. Она осуществлении регуляцию метаболических процессов и поддержанию постоянства в крови метаболитов углеводного, липидного, белкового, минерального и витаминного обменов. Т.е. она участвует во всех видах обмена.

1.1 В белковом обмене:

- в печени наиболее активно идут реакции аминирования и переаминирования аминокислот, посредством чего она регулирует аминокислотный состав сыворотки;

- происходит синтез мочевины из аммиака.

1.2 Вуглеводном обмене:

- обеспечивает синтез и распад гликогена, т.о. регулирует постоянство концентрации глюкозы в организме;

- интенсивно протекает глюконеогенез (синтез глюкозы из метаболитов других обменов).

1.3 В обмене липидов:

- синтезируются жирные кислоты, холестерин, желчные кислоты, аполипопротеины и формируют липопротеиды (ЛП) очень низкой и высокой плотности, в гепатоцитах осуществляются процессы кетогенеза.

1.4 В обмене витаминов:

- депонирование жирорастворимых витаминов, гидроксилирование витамина D и фосфорилирование водорастворимых.

Синтетическая функция. Печень интенсивно синтезирует ряд химических соединений на "экспорт": так здесь синтезируется более 90 % всех белков крови.

Антитоксическая и обезвреживающая функции. Заключатся в том, что печень обладает способностью к извлечению из крови химических веществ (поглотительная функция), благодаря чему токсические метаболиты, "отслужившие" регуляторные соединения (гормоны) и ксенобиотки (эндогенно поступившие вещества, не имеющие метаболического значения) инактивируются здесь и подготавливаются для экскреции.

Экскреторная функция. Заключается в выделении во внешнию среду вместе с желчью некоторые вещества (например, билирубин и других некоторых продуктов метаболизма).

Депонирующая функция. В печени депонируются ионы железа, меди, гликоген, витамины А, В₁₂, и др.

Пищеварительная функция. Обеспечивается образования посредством и выделения желчи в ЖКТ.

7.2 Патобиохимия болезней печени. Методы оценки функционального состояния печени

В настоящее время ветеринарная гепатология рассматривает три нозологические единицы болезней печени: гепатит, гепатоз и цирроз, а также три единицы болезней желчевыводящих путей: холецистит, холангит и желчекаменную болезнь. Выделенная в начале прошлого века из гепатоза токсическая дистрофия печени со временем была оформлена в нозологическую единицу. Впервые эта болезнь была описана Е.М. Земмером в 1882 г. под названием «энзоотический гепатит», а по предложению Корса названа «токсическая дистрофия печени». Абсцесс печени (гнойно-некротический гепатит), дистрофии (жировая, амилоидная и др.), являются патоморфологическими формами болезней печени. К ним можно отнести и все воспаления желчевыводящих путей, поскольку клинически у животных они не диагностируются.

Известно, что с развитием промышленного ведения животноводства, свиноводства, овцеводства, птицеводства и др. большее распространение имеют и болезни незаразной этиологии. По результатам ветеринарно-санитарной экспертизы и патологоанатомических исследований, проводимых в последние два десятилетия, только 2-7 % от числа заболевших свиней приходится на болезни инфекционной этиологии. Среди незаразной природы ведущими являются болезни органов пищеварения - 40 % и более от всей патологии неинфекционного происхождения.

Известно, что патология печени среди заболеваний органов пищеварения занимает одно из ведущих мест. Это связано, видимо, и с тем, что в производственных условиях часто наблюдаются сочетанные поражения печени, желудка и кишечника (r=0,8). Высокая смертность при этих болезнях, затраты на проведение лечебно-профилактических мероприятий и снижение продуктивности животных наносят сельскому хозяйству большой экономический ущерб.

В последние годы, отмечается тенденция к увеличению токсических поражений печени. Это может быть связано с ухудшением экологии и нарушением технологии выращивания. Так, за последние годы при диспансерном обследовании, ветеринарно-санитарной экспертизе и патологоанатомическом вскрытии животных патология печени выявлена в 90 - 100 % случаев. Из них у 70-80% отмечаются поражения печени диффузного характера в том числе и токсические.

Болезни печени у животных имеют широкое распространение. Могут носить массовый характер. Наиболее часто регистрируются гепатит, гепатодистрофия и т.д. Например, у крупного рогатого скота при концентратном типе откорма - порядка у 85 % поголовья, у высокопродуктивных коров - до 60 - 70 %, у основных свиноматок до тех же 70 %.

Строятся на изучении химического состава печени (она доступна для биопсии) и химического состава крови, кала и мочи.

Изменения в составе крови при заболеваниях многочисленны и разнообразны, обусловлены многообразием выполняемых печенью функций. Классифицировать тесты, оценивающие эти изменения целесообразно по выполняемым печенью функциям.

пробы, направленные на изучение обмена пигментов, белков, углеводов, липидов, витаминов и минералов;

пробы, изучающие детоксикационную функцию;

пробы анализа поглотительно-экскреторной функции.

Биохимические изменения в печени при патологии зависят от характера процесса, вида и интенсивности действия повреждающего фактора.

Основную роль в развитии гепатита и гепатодистрофии по продолжению играют возбудители инфекций и токсические факторы (эндогенные и экзогенные). Воспалительные процессы протекают по классическому типу в три стадии: альтерация, экссудация и пролифирация. На первом этапе на действие повреждающего агента реагируют гепатоциты. Процессы начинаются с изменения метаболизма клетки (нарушения в гепатоците процессов окислительного фосфорилирования, снижения концентрации АТФ и НАД, снижением активности ферментов цикла лимонной кислоты, окислительного дезаминирования и переаинирования и др.). Далее активируются процессы ПОЛ, меняется проницаемость клеточных мембран и процесс может протекать по типу аутолиза клетки за счет собственных лизосомальных ферментов, приводящий к выходу в межклеточное пространство содержимого клетки и медиаторов воспаления. Последние обуславливают вовлечение в процесс новых клеток и сосудистую реакцию с инфильтрацией печеночной ткани. В таких условиях резко меняется питание ткани, и создаются предпосылки дистрофических процессов (белковых и жировых).

Еще одним моментом развития процесса является внутрипеченочный холестаз - нарушение оттока желчи от клеток. Исход процесса зависит от количества погибших клеток интенсивности инфильтрации. Обширные инфильтраты, как правило, прорастают соединительной тканью.

Часто дистрофия органа может развиться без ярко выраженного воспаления. Это наблюдают при неадекватном поступлении и удалении из печени метаболитов какого-то обмена, и особенно жирового. А так же токсического генеза - когда гепатотропный яд блокирует метаболический путь (так, например, CCL₄ - блокирует цитохром и принимает на себя электорн, образуется радикал, который инициирует процессы ПОЛ, вначале нарушается липидный обмен в гепатоците, а при интенсивном процессе возможно разрушение липидного слоя мембран гепатоцитов). Однако почти всегда дистрофические процессы приводят к развитию аутоиммунного воспаления.

Клинические признаки поражения печени являются малоспецифичными и поэтому лабораторная диагностика очень важна.

При патологии меняется химический состав органа. Это диагностически важно, т.к. печень доступна для биопсии. По химическому составу печень на 70 - 75 % состоит из воды, на 12 - 25 % - из белков, на 2 - 6 % из липидов, 2 -8 % приходится на гликоген. Печень содержит значительное количество витаминов, минеральных компонентов, ферментов, многие из которых являются строго специфичными для печени. При жировой дистрофии, например, увеличивается количество нейтральных жиров, а содержание воды снижается. Тяжелые паренхиматозные поражения органа сопровождаются снижением содержания в нем гликогена.

Изменения функциональной активности гепатоцита отражается на химическом составе крови. Биохимическая сывороточная диагностика наиболее разработана для патологии печени.

Изменения в составе крови при заболеваниях печени многочисленны и разнообразны, обусловлены многообразием выполняемых печенью функций. По этому целесообразно выбирать тесты, оценивающие каждую из функций.

Оценка обмена белков в печени.

Важную роль играет печень в белковом обмене. В ней кроме собственных белков синтезируются белки плазмы - альбумин, большая часть альфа- и бета-глобулинов, белки гемостатической системы. При большинстве заболеваний белковый состав сыворотки крови значительно изменяется. Как правило, отмечается гипопротеинемия и особенно за счет снижения количества альбумина. При циррозе и жировой дистрофии увеличивается содержание белков фракций бета- и гаммаглобулинов. При значительном снижении альбумина до уровня 30 г/л снижается онкотическое давление крови, и как следствие выход воды из кровеного русла - развитие отеков. В печени происходит образование мочевины -конечного продукта обмена белка. Поэтому гипоуремия, на фоне повышенного содержания аммиака в крови показатель угнетения данной функции. В некоторых случаях важное диагностическое значение может иметь исследование

Оценка обмена углеводов в печени.

Прежде всего, это уровень глюкозы в крови, молочной и пировиноградной кислот. Т.к. печень регулирует концентрацию глюкозы в крови, посредством протекания 3 процессов: синтеза и распада гликогена, а также глюконеогенеза. Гипергликемия указывает на снижение поглотительной функции гепатоцита и снижение скорости синтеза гликогена, при этом уровень ПВК увеличивается. Увеличение концентрации лактата говорит о недостаточности процессов глюконеогенеза. Однако следует учитывать состояние нейрогуморальной регуляции, так как такие гормоны как инсулин, АКТГ и глюкокортикоиды снижают ее концентрацию в крови, за счет усиления синтеза гликогена, а адренолин, глюка-гон, соматотропин и тироксин наоборот.

Оценка обмена липидов в печени.

В печень поступают липиды эндогенного и экзогенного происхождения, захватываются и метаболизируются. В ней происходит биосинтез почти всех метаболитов липидного обмена: окисление жирных кислот, кетогенез, синтез жирных кислот, липопротеинов (очень низкой и высокой плотности) и холестерина. Поэтому для диагностических исследований можно использовать определение концентрации в крови общих липидов, их фракций, а также фракций липопротеинов.

Ценные данные для понимания процессов обмена липидов происходящих в печени может дать определение кетоновых тел в крови. Кетоновые тела - продукты окисления жирных кислот. Кетонемия - показатель интенсивности данного процесса. Накопление кетоновых тел сопровождается снижением гликогенсинтезирующей функции печени, поэтому кетонемия еще свидетельствует об истощении запасов углеводов.

Пробы, изучающие детоксикационную и поглотительно-экскреторную функции - заключаются во введении веществ метаболизирующихся только в печени, а затем определяется их концентрация в крови и экскретах.

Заслуживают внимания, т.н. нагрузочные тесты. Наиболее часто используют нагрузочные пробы с сахарами. В организм эндогенно вводится, например глюкоза и затем в течение определенного промежутка изучается динамика концентрации ее в крови.

Отдельно следует отметить группу тестов изучающих ферментный спектр сыворотки крови. Т.к. данный метод (ферментодиагностика) имеет особое значение при патологии печени. Принцип ферментодиагностики заболеваний печени заключается в обнаружении в сыворотке крови гепатоспецфических ферментов. Печеночные ферменты можно подразделить на 3 группы:

Секреторные, которые синтезируются в клетках печени и выделяются в плазму крови где выполняют определенные функции (например, факторы свертывания крови) - при заболеваниях печени часто наблюдается их снижение;

Экскреторные, которые выделяются в желчь (ЩФ, лейцинаминопептидаза, ЛХАТ) - накопление их в крови свидетельствует о затруднении оттока желчи.

Внутриклеточные (индикаторные) - синтезируются в гепатоците и остаются в нем "обслуживая" собственный метаболизм. Увеличение активности их в сыворотке крови говорит о повышенном поступлении их из гепатоцитов, при разрушении последних. Это один из ранних симптомов патологии печени. Таких ферментов много, однако не всегда в практических условиях их можно по техническим условиям определить. Из наиболее часто определяемых - это СДГ, МДГ, ферменты коныогирования билирубина. Чаще используют гепатоспецифицеский набор ферментов. Т.е. определяются ферменты с относительной органоспецифичностью в сочетании отражающем гепатоцит. Так обычно определяется АлАТ и АсАТ, ЛДГ, ГГТП, ЩФ и ХЭ. Одновременное значительное увеличение активности этих ферментов дает только печеночный цитолиз.

При выборе тест-ферментов необходимо учитывать распределение ферментов в субклеточных образованиях гепатоцитов и эпителии желчных ходов чтобы определить степень разрушения клетки. Компонентами цитоплазмы являются AcAT, АлАТ, ЛДГ. В митохондриях содержатся малатдегидрогеназа (МДГ), глутаматдегидрогеназа (ГлДГ) и митохондриальный изофермент AcAT (м-АсАТ). В эндоплазматическом ретикулуме локализованы детоксицирующие гидроксилазы, амилазы, ферменты коныогирования билирубина. В рибосомах гладкого ретикулума локализованы ХЭ, церулоплазмин. К ферментам эндотелия желчных, протоков относятся щелочная фосфатаза (ЩФ), лейцинаминопептидаза (ЛАП), у-глутаматтранспептидаза (ГГТТ), нуклеотидаза. Определенное диагностическое значение имеет оценка изоферментов иизоформ ферментов.

7.3 Диагностика и дифференциальная диагностика основных заболеваний печени

Приведенное в предыдущем вопросе выше деление лабораторных показателей во многом не позволяет судить в целом о патологическом процессе, происходящем в печени. Однако, идя таким путем нам, будет сложно судить о сущности патологического процесса, а, следовательно, и поставить диагноз.

Поэтому для понимания патологических процессов, происходящих в печени, целесообразно использовать принцип синдромной диагностики.

Основными патологическими синдромами, формирующими лабораторную диагностику заболеваний печени, являются:

симптом билирубинемии,

синдром цитолиза,

синдром воспаления,

синдром гепатоцеллюлярной недостаточности (гепатодепресивный),

внутри- и внепеченочного холестаза.

При заболеваниях печени желчневьшодящих путей часто наблюдается билирубинемия. Она не тождественна желтухе. При накоплении в крови значительного количества билирубина (для свиней около 12 мкмоль/л) происходит окрашивание кожи и слизистых оболочек в желтый цвет за счет отложения его подкожной клетчатке и подслизистом слое. В таком случае уже появляется клинический симптом желтухи. Однако наблюдения показывают, что она в большинстве случаев при острых паренхиматозных заболеваниях печени выражена не всегда.

Билирубин - продукт расщепления гемоглобина имеет внепеченночное происхождения (в клетках РЭС). Это свободная форма (непроведенная, непрямая), она токсична и для выведения из организма билирубин должен конденсироваться в печени с глюкуроновой кислотой (коньюгированный, проведенный, прямой билирубин). Транспорт билирубина в печень зависит от количества свободного альбумина.

Избыточное накопление свободного билирубина в крови может быть следствием повышенного образования его в клетках РЭС - надпеченочная билирубинемия (при интенсивном разрушении эритроцитов), а также при нарушении его конъюгации в печени. В первом случае свободный билирубин повышается очень значительно в десятки раз, а кроме того, резко увеличивается количество его дервиатов в моче и кале. При печеночных (паренхиматозных) билирубинемиях возможно увеличение как свободного, так и связанного билирубина. Последний появляется в крови из-за нарушения оттока его по межбалочным капиллярам, а также при гепатоцитолизе он попадает из разрушенной клетки. На этом фоне важно выявить другие поражения печени. Подпеченочная билирубинемия - признак заболеваний холецистита и холангита, с невозможностью выхода оттуда желчи. Проведенный билирубин в крови возрастает очень резко, а его дер-виаты в кале исчезают практически полностью. Печень в развитии процесса так же повреждается, и наслаиваются признаки печеночной билирубинемии.

Цитолитический синдром - в прямом смысле слова он подразумевает разрушение печеночной клетки с выходом содержимого во внеклеточное пространство. Различают поверхностный цитолиз (из-за повышения проницаемости клеточных мембран - выходит содержимое цитоплазмы) и глубокий - разрушаются мембраны органелл. Основной лабораторной составляющей этого синдрома является гиперферментоемия за счет органоспецифических для печени ферментов, и повышение в крови проведенного билирубина. Наиболее интенсивно выражен этот синдром при острых и токсических паренхиматозных гепатитах, гепатодистрофиях.

Синдром гепатовоспаления - включает в себя наряду с интенсивным цитолизом признаки воспаления. К симптомам мезенхимально-воспалительного синдрома относят:

- гипепротеинемию, диспротеинемию (за счет увеличения концентрации белков острой фазы и гипоальбуми-немии), положительные белково-осадочные пробы. Кроме того, наблюдаются общие типичные воспалительные маркеры - изменения в лейкограмме и повышение СОЭ. Индикаторы мезенхимально-воспалительного синдрома используются как для диагностики, так и для оценки фазы заболевания, активности патологического процесса, определения показаний к лечению и установлению прогноза.

Синдром печеночно-клеточной недостаточности (гепатодепрессивный синдром) отражает метаболическую, синтетическую и обезараживающую функции печени. Оценка их позволяет вести диагностику и прогноз течения заболеваний печени. Различают недостаточность вследствие функциональных нарушений гепатоцита, а также недостаточность вследствие гибели большого количества гепатоцитов. Снижение синтетической функции гепатоцитов оценивают по целому ряду параметров:

по активности гепатоспецифических ферментов (гипоферментоемия - показатель гибели клеток), по концентрации метаболитов разных видов обмена (общего белка, альбуминов, холестерина и общих липидов, проведенного билирубина. Все эти вещества синтезируют гепатоциты, что при их исследовании отражает соответствующие стороны обмена веществ. В условиях паренхиматозного поражения синтез их понижается).

Холестатический синдром характеризуется либо внутрипеченочным, либо внепеченочным нарушением секреции желчи. Под внутрипеченочным нарушением секреции желчи подразумевают повреждения собственно желчесекретирующих механизмов гепатоцита. Это происходит при увеличении объема гепатоцитов, что приводит к сдавлению ими желчных протоков и нарушению дренажной функции. Внепеченочное нарушение секреции желчи развивается в случаях желчной гипертензии, которая в свою очередь обычно связана с препятствием нормальному току желчи в крупных желчевыводящих путях (фасциолез). Обнаружить холестатический синдром с помощью методов клинической биохимии можно вполне достоверно. На это указывают ферменты-индикаторы холестаза: ЩФ и ЛАП и увеличение проведенного билирубина в крови

Дифференциальная диагностика болезней печени - комментарий таблицы.

7.4 Патохимия панкреатитов у животных

Поджелудочная железа (ПЖЖ) является железой смешанной секреции. Эндокринная часть продуцирует инсулин, глюкагон, панкреатический полипептид и другие гормоны. Нарушение эндокринной функции ПЖЖ, в частности сахарный диабет, мы рассмотрели ранее на лекции, посвященной углеводному обмену.

В состав ткани поджелудочной железы человека входит от 72 до 75% воды. Сухой остаток представлен белками (15,6%), липидами (10,6%), минеральными веществами (1,3--1,7%) и углеводами (0,2--0,3%). Обращает на себя внимание высокое содержание в органе белков, наделенных той или иной ферментативной активностью. Так, по данным Oaly и АИгзку (1952), 10% сухого остатка поджелудочной железы (мышей) приходится на трипсиноген, 5%--на амилазу и 2,5% составляет липаза.

Экзокринная часть представлена ацинусами и продуцирует пищеварительный сок щелочной реакции (7,8 - 8,6), обогащенный бикарбонатом, содержащий различные ферменты, необходимые для нормального пищеварения: проферменты протеаз (трипсина, химотрипсина и карбоксипептидазы), липолитический фермент липазу, ко-липазу и амилазу.

Необходимо кратко остановиться на механизмах регуляции секреторной функции ПЖЖ. Как известно, внешнесекреторная деятельность поджелудочной железы регулируется блуждающим нервом и гуморальными факторами. Раздражение блуждающего нерва или применение холинергических веществ вызывает отделение хотя и небольшого количества сока, но с высоким содержанием ферментов. Атропин, напротив, уменьшает секрецию и подавляет выделение зимогенных гранул из железистых клеток.

Гормонами, стимулирующими секрецию поджелудочной железы, являются секретин и панкреозимин. Образование секретима происходит главным образом в двенадцатиперстной кишке под влиянием поступающей туда соляной кислоты желудочного сока, а также других кислот. На секреторную функцию рапсгеаз секретин и пенкреозимин воздействуют только после всасывания, через кровь.

К числу заболеваний, сопровождающихся нарушением экзокринной функции поджелудочной железы, относят острый и хронический панкреатит. Клинические признаки нарушения экзокринной функции обычно наблюдаются только на поздних стадиях болезни. Эндокринная функция при этих состояниях сохраняется, хотя в тяжелых случаях и при прогрессировании болезни может снизится толерантность к глюкозе.

Прежде чем приступить к рассмотрению патохимии панкреатита должен обратить внимание, что такого заболевания вы не найдете в большинстве учебников и справочников по болезням животных. И дело здесь не в том, что оно не встречается у наших пациентов, а в методологических сложностях изучения панкреатита у животных. Заболевание это полиэтиологическое (поражения печени, желудка, отравления (свинцом, фосфором, кобальтом, мышьяком и др.), аллергия, аутоиммунная, инфекционная и инвазионная патология), клиническая картина во многом полиморбидная и при ее развитии прогноз как правило осторожный или даже неблагоприятный. В результате диагноз ставится по результатам послеубойного или секционного осмотра ПЖЖ и гистоисследования.

Вместе с тем, к настоящему времени накоплен значительный материал по биохимической диагностике панкреатитов у животных. Должен отметить, что к этому «приложили руку» и преподаватели нашей академии, в частности проф. В.М. Холод и сотрудники его кафедры, сотрудники кафедр терапии (Карпуть, Щеглов), физиологии и клинической диагностики.

В патогенезе панкреатита одно из ведущих значений отводят самоактивации ферментов ПЖЖ с последующим перевариванием собственной ткани. Из-за отека, повреждения стенок капилляров ПЖЖ нарушается отток панкреатических ферментов в 12-перстную кишку, активные ферменты поступают в кровь и повреждают другие органы. Под влиянием трипсина, липазы, др. энзимов активизируется кининовая система, что является предпосылкой прямого попадания поджелудочного сока непосредственно в кровь. А в результате аутолиза клеток высвобождается большое количество гистамина. Все это обуславливает сосудистый коллапс и тяжелую интоксикацию организма. В результате высвобождения панкреатических антигенов возникает также аутоиммунный процесс, который обуславливает вторичное повреждение ПЖЖ.

Лабораторная диагностика панкреотита состоит из прямых и косвенных тестов.

Прямые изучают характер секреции и активность фермента в п/ж соке. В практике они не используются из-за трудностей получения секрета.

К косвенным тестам относится исследование фекалий. При недостатке амилазы и липазы обнаруживают амилорею и стеаторрею.

В крови и моче возрастает концентрация амилазы, липазы снижается количество кальция. Плазма животных, больных панкреатитом, может иметь признаки липемии и немного повышенные концентрации билирубина и активности щелочной фосфатазы. Развивается лейкоцитоз.

С учетом данных патохимии панкреатита необходимо несколько менять привычные схемы терапии:

Так при проведении регидрационной терапии показаны прежде всего переливание плазмы (она содержит ингибиторы п/ж ферментов, плазмозаменители на основе высокомолекулярных соединений (для поддержания онкотического давления). Контроль за тяжестью болезни и эффективностью лечения желательно осуществлять посредством определения активности амилазы в крови и моче.

При хроническом панкреатите лечение должно быть направлено на предотвращение нарушения кишечного всасывания, поскольку разрушение ткани ПЖЖ необратимо и ее экзокринная функция снижена. С этой целью назначают в основном ферментные препараты - панкреатин, фестал, трипсин и др.

Лекция № 8. Патобиохимия поджелудочной железы и почек

План лекции:

8.1 Основные функции почек и химизм образования мочи

8.2 Биохимические тесты оценки функции почек

8.3 Почечные расстройства у животных

8.3.1 Почечная недостаточность

...