Влияние молочной лихорадки и гипокальциемии на репродуктивную функцию

Возникновение любого из метаболических заболеваний молочных коров, таких как молочная лихорадка, кетоз и смещение сычуга, тесно связано со снижением фертильности, что может оказать огромное негативное влияние на иммунную систему коровы, повышая ее восприимчивость к метриту и эндометриту. Области кормления, на которых следует сосредоточиться в этом обзоре, – энергетический и белковый дисбаланс в начале лактации, вызывающий кетоз и ожирение печени, а также проблемы, связанные с минеральным балансом, такие как молочная лихорадка. 

Эпидемиологические исследования показали, что существует связь между развитием нарушения обмена веществ и последующим развитием репродуктивной функции (van Dorp et al., 1999; Markusfeld, 1987; Roche, 2006). По результатам у коровы с молочной лихорадкой вероятность задержания плаценты в 3,2 раза выше, чем у коровы, у которой не было молочной лихорадки. Гипокальциемия также значительно повышала риск мастита (Curtis et al., 1983). 

Влияет ли выработка молока на иммунный статус?

Начало производства молока создает огромные проблемы для механизмов организма, отвечающих за энергетический, белковый и минеральный обмен у коровы. Отрицательный энергетический, белковый и/или минеральный баланс, связанный с началом лактации, может вызывать угнетение иммунитета, часто наблюдаемое у молочного скота в период перед отелом.

Давно известно, что гипокальциемия действует на коров как стрессор. Коровы обычно демонстрируют трех-четырехкратное увеличение кортизола в плазме как часть акта инициации родов. Однако коровы с субклинической гипокальциемией могут иметь пяти-семикратное повышение уровня кортизола в плазме в день отела, а коровы с типичной молочной лихорадкой могут демонстрировать концентрации кортизола в плазме, которые в 10-15 раз превышают концентрацию кортизола в плазме перед отелом (Хорст и Йоргенсен, 1982). Кортизол обычно считается сильным иммуносупрессором и усугубляет спад иммунной защиты.

Большинство соединений, которые будут активировать иммунный ответ, связываются с рецепторами на поверхности иммунных клеток, что затем инициирует увеличение внутриклеточной концентрации кальция, который участвует в изменении метаболизма внутри клетки. Недавно было продемонстрировано, что гипокальциемия препятствует активации иммунных клеток. Когда гипокальциемия начинает возникать во внеклеточной жидкости, также происходит снижение внутриклеточных запасов кальция. Отсутствие достаточных внутриклеточных запасов кальция приводит к притуплению реакции иммунных клеток на активирующие стимулы у коров с гипокальциемией.

Два предродовых фактора питания являются ключевыми для уменьшения гипокальциемии (Goff, 2004). Рационы с высоким содержанием катионов и анионов из-за чрезмерного содержания калия подщелачивают ткани коровы, снижая эффективность гормона паращитовидной железы. Вторым фактором является гипомагниемия, которая снижает секрецию этого гормона и нарушает распознавание гормона тканями. Обе проблемы могут нарушить нормальные механизмы обмена кальция, и у животных развивается гипокальциемия. Рационы для сухостойных коров со скорректированным катионно-анионным балансом предотвращают развитие ацидоза, молочной лихорадки и улучшают репродуктивную функцию.

Энергетический и белковый баланс и иммунный ответ

Кетоз диагностируется при повышенном уровне кетонов в крови, моче или молоке коровы. Заболевание также всегда характеризуется снижением уровня глюкозы в крови. В период лактации количество энергии, необходимое для поддержания тканей тела и производства молока, превышает количество энергии, которое корова может получить из своего рациона, особенно в начале лактации, когда потребление сухого вещества еще невелико. В результате корова должна использовать жировые отложения в качестве источника энергии. Из-за недостатка энергии, поступаемой в организм с рационом, корова начинает использовать резервы собственного организма. Однако существует ограничение на количество жирных кислот, которое может обрабатываться и использоваться для получения энергии печенью (и, в некоторой степени, другими тканями организма). Когда этот предел достигнут, жиры больше не сжигаются для получения энергии, а начинают накапливаться в клетках печени в виде триглицеридов. Некоторые жирные кислоты превращаются в кетоны. Появление этих кетонов в крови, молоке и моче является диагностическим признаком кетоза. Поскольку жир накапливается в печени, он снижает ее функциональность, а основной функцией печени молочных коров является производство глюкозы – основного топлива для иммунной системы.

Новотельная корова также имеет отрицательный белковый баланс вскоре после отела. Отрицательный белковый баланс не считается таким же критичным, как энергетический, однако в течение первых двух недель лактации, при возникновении отрицательного белкового баланса, корова теряет почти 17 кг. Большая часть этого белка тела используется для удовлетворения потребности в аминокислотах и ​​глюкозе для производства молока. Поэтому необходимо учитывать возможные потери продуктивности, связанные с перестройкой организма после отела.

Потребление корма, иммунная функция и восприимчивость к метриту и эндометриту

Во время отела репродуктивный тракт коровы подвергается воздействию бактерий даже в самой чистой среде. Организм коровы справляется с бактериями благодаря лейкоцитам, обеспечивающим защиту клеткам и тканям.  Попав в инфицированную ткань, лейкоциты поглощают бактерии и выделяют ферменты и соединения, чтобы убить их. Затем иммунная система обращается к макрофагам и лимфоцитам, которые вместе производят антитела и другие антибактериальные факторы. Производство этих факторов занимает немного больше времени, но в конечном итоге устраняет большинство инфекций, с которыми лейкоциты не справляются.

У коров с ослабленным иммунитетом бактерии не контролируются и разрастаются в большом количестве в матке, вызывая состояние, известное как метрит. Примерно у 20–30 % коров развивается метрит. Часто, но не всегда, сопровождается лихорадкой. Хэммон и др. (2006) продемонстрировали, что лейкоциты коров с метритом обладают значительно меньшей способностью убивать бактерии, чем лейкоциты коров без метрита.  У животных, участвующих в этом исследовании, у которых развился метрит или был диагностирован субклинический или клинический эндометрит, уровень свободных жирных кислот в крови был выше, чем у коров со здоровой маткой. Повышение наблюдалось, по крайней мере, за две недели до отела, что позволяет предположить, что эти коровы мобилизовали жировые отложения еще до отела. Хотя заболевания матки диагностируются в начале лактации, в настоящее время оказывается, что на здоровье матки большое влияние оказывает предотвращение отрицательной энергии в конце сухостойного периода.

Если мы собираемся повысить фертильность коров, мы должны обратить внимание не только на сухостойный период, но и на фазу раздоя. Чистые родильные залы, чистое акушерское оборудование при отелах и чистые стойла могут уменьшить воздействие бактерий; даже сильная иммунная система может быть подавлена ​​большой бактериальной нагрузкой. Кормить лактирующих коров необходимо так, чтобы избежать нарушений обмена веществ. Снижение содержания калия в рационе сухостойных коров и добавление в рацион хлоридов или сульфатов в приятной на вкус форме, для уменьшения гипокальциемии, улучшает потребление корма в начале лактации и помогает поддерживать функционирование лейкоцитов.